摘 要:L波段高空氣象探測雷達(dá)操作是氣象探測的重要方式,能夠針對高空的氣象信息進(jìn)行及時收集、整理,并能夠保持較高的精確性,在氣象探測當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用。但是在保持高效探測的同時,L波段高空氣象探測雷達(dá)操作需要建立在一個較高水平條件下,也因此會存在一些特殊的問題,新疆地區(qū)L波段高空氣象探測雷達(dá)的應(yīng)用較為廣泛,其中特殊問題也較為明顯,本文對將對其進(jìn)行具體探究。
關(guān)鍵詞:L波段雷達(dá);大氣探測;應(yīng)對策略;高空探測系統(tǒng)
L波段高空氣象探測雷達(dá)操作的過程中,所有設(shè)備與操作全部在規(guī)范、良好狀態(tài)下時,能夠?qū)Ω呖諝庀笞兓瘮?shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)和全面的探測。但是在L波段高空氣象探測雷達(dá)操作運(yùn)行的過程中,通常無法保障達(dá)到理想的狀態(tài),在雷達(dá)操作方面存在各種較為特殊的問題,影響著L波段高空氣象探測的整體效果,這對于氣象工作的高效開展較為不利,需要對其特殊問題進(jìn)行深入探究。
一、L波段高空氣象探測雷達(dá)操作現(xiàn)狀
L波段高空氣象探測雷達(dá)技術(shù)是我國目前在氣象探測方面采用的最新型的技術(shù)手段,具有探測精度高、響應(yīng)速度快、時效性強(qiáng)、探測資料的搜集、整理全自動化的特點(diǎn),這種技術(shù)在氣象探測領(lǐng)域的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢,但也具有一定的劣勢,這是由于我國在L波段高空氣象探測雷達(dá)技術(shù)研發(fā)方面還沒有達(dá)到完全成熟的水平。雖然技術(shù)的先進(jìn)性達(dá)到國際化標(biāo)準(zhǔn),但是在實(shí)際操作方面還存在很多不穩(wěn)定或可控性差的因素,導(dǎo)致技術(shù)實(shí)際操作出現(xiàn)一些特殊問題,也導(dǎo)致對氣象探測工作的順利實(shí)施產(chǎn)生了一定阻礙。這也就表明L波段高空氣象探測雷達(dá)操作特殊問題研究的必要性,也有利于我國探測技術(shù)發(fā)展的提升空間與方向。
二、L波段高空氣象探測雷達(dá)操作特殊問題的實(shí)際情況分析
在L波段高空氣象探測雷達(dá)操作運(yùn)行期間存在的特殊問題,需要對其問題種類及引發(fā)原因進(jìn)行全面的分析,從而才能有針對性的對其特殊問題進(jìn)行有效的解決與掌控,促使L波段高空氣象探測雷達(dá)能夠保持良好的運(yùn)行狀態(tài),在氣象探測工作當(dāng)中切實(shí)發(fā)揮最大作用。
1.雷達(dá)探測跟蹤異常。雷達(dá)探測跟蹤異常會導(dǎo)致探測的數(shù)據(jù)和范圍出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致雷達(dá)探測跟蹤異常的原因不統(tǒng)一。首先,雷達(dá)探測操作需要保證設(shè)備運(yùn)行的質(zhì)量,在應(yīng)用雷達(dá)探測之前需要對雷達(dá)設(shè)備進(jìn)行檢查,確定設(shè)備處于良好狀態(tài)再進(jìn)行應(yīng)用操作,并在長期使用的過程中定期進(jìn)行設(shè)備的保養(yǎng)與維護(hù)。其次,雷達(dá)設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境也會影響其探測的效果,周圍環(huán)境影響因素較多,包括天氣、信號強(qiáng)度、外界信號干擾等,要根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蠊ぷ鳝h(huán)境實(shí)際情況,將雷達(dá)接收信號范圍調(diào)整到最佳狀態(tài),使雷達(dá)探測期間接收信號的強(qiáng)度能夠達(dá)到相應(yīng)的理想狀態(tài)。最后,雷達(dá)探測操作工作需要由氣象探測工作人員來執(zhí)行,氣象探測工作人員操作的規(guī)范與水平也會影響雷達(dá)探測的效果,需要對雷達(dá)探測操作與業(yè)務(wù)人員進(jìn)行技術(shù)規(guī)范培訓(xùn),提高他們的操作技術(shù)水平,從而使其能夠保證雷達(dá)探測穩(wěn)定運(yùn)行。
2.雷達(dá)大風(fēng)天放球。雷達(dá)大風(fēng)天放球也是L波段高空氣象探測雷達(dá)操作期間常見的問題,大風(fēng)放球是指雷達(dá)探測設(shè)備在風(fēng)速大于3m/秒的情況下進(jìn)行高空探測的狀態(tài)。平時在風(fēng)速不大的情況下,雷達(dá)探測要求放球繩長度最短為30m,不能短于此,有利于減小氣球上升過程中尾流對探測儀器的影響。而對于在大風(fēng)天氣情況下放球的操作,則需要非常謹(jǐn)慎。針對這一問題,首先,需要根據(jù)風(fēng)向?qū)⒎徘螯c(diǎn)的位置選在合適地點(diǎn),有利于雷達(dá)及時跟蹤信號,避免雷達(dá)仰角卡死,保證探測順利進(jìn)行。其次,對放球期間的大風(fēng)情況進(jìn)行仔細(xì)觀察,若是風(fēng)力較大或者大風(fēng)天氣情況較為惡劣,應(yīng)當(dāng)及時使用大風(fēng)放球器,在大風(fēng)刮過的間隙抓住有利時機(jī),順利放球。也可以適當(dāng)推后放球時間,保證雷達(dá)探測的正常進(jìn)行,也能避免大風(fēng)放球問題出現(xiàn)。
3.雷達(dá)探測旁瓣抓球。旁瓣抓球問題出現(xiàn),引發(fā)原因具有多樣化特點(diǎn),具體包括:(1)雷達(dá)探測工作技術(shù)人才在操作期間沒有保持規(guī)范性,導(dǎo)致氣球飛行的路徑超出了主瓣區(qū)域,達(dá)到旁瓣區(qū)。(2)在低空靜風(fēng)天氣環(huán)境中進(jìn)行雷達(dá)探測時,設(shè)備上升的過程中信號處于不穩(wěn)定狀態(tài),就會導(dǎo)致雷達(dá)在探測的過程中出現(xiàn)跟蹤失敗,導(dǎo)致探測球飛行的方向出現(xiàn)偏離,旁瓣球問題就會出現(xiàn)。(3)在低空大風(fēng)天氣環(huán)境中進(jìn)行雷達(dá)探測,雷達(dá)探測天線的跟蹤達(dá)到放球點(diǎn)的情況下,需要保證放球點(diǎn)方向與風(fēng)向保持一致,反之就會導(dǎo)致氣球釋放后穿過雷達(dá)天線飛離主瓣區(qū)。在這種情況下,就會導(dǎo)致雷達(dá)天線探測的范圍中出現(xiàn)死角,氣球位置無法完全的跟蹤監(jiān)控,就容易出現(xiàn)旁瓣球。(4)在能見度不好光線差的情況下,出現(xiàn)問題的可能性更高,就容易導(dǎo)致旁瓣球出現(xiàn)。
針對L波段高空氣象探測雷達(dá)操作特殊問題,需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理,具體解決方法為:(1)當(dāng)遇到靜風(fēng)或風(fēng)向與放球點(diǎn)相逆的情況,要對雷達(dá)探測旁瓣球問題進(jìn)行實(shí)時跟蹤監(jiān)測,在雷達(dá)放球的過程中,可以由輔助人員指揮手動抓球,控制放球過程和準(zhǔn)確追蹤。(2)在遇到能見度低和大風(fēng)問題的情況下,需要對雷達(dá)探測的所有過程進(jìn)行有效的控制,可以采取手動操作,通過攝像監(jiān)控窗口對跟蹤氣球過程進(jìn)行控制。在手動調(diào)控期間,要對控制操作的方式進(jìn)行靈活調(diào)控,保持手動與自動模式調(diào)換的順暢性與合理性,并要注意要將雷達(dá)探測設(shè)備接收的信號進(jìn)行隨時調(diào)控,保證雷達(dá)設(shè)備在自動運(yùn)行期間能夠保持良好、精準(zhǔn)的探測追蹤狀態(tài)。(3)要對旁瓣球問題進(jìn)行全面的掌控,當(dāng)出現(xiàn)旁瓣球時,探測數(shù)據(jù)會出現(xiàn)很大的誤差,要及時進(jìn)行手動調(diào)控,找到氣球正確位置,切換到雷達(dá)自動跟蹤狀態(tài),同時及時刪除飛點(diǎn),保證高差在合理范圍,使雷達(dá)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。
4.雷達(dá)探測的重放球。L波段高空氣象探測雷達(dá)操作期間重放球的問題出現(xiàn)的頻率非常高,放球的過程中若是信號突失、探測高度不夠、放球時間不足等沒有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),就需要重新放球。在重放球期間需要注意,首先要將探測資料整理存盤,然后將所有的放球軟件、處理軟件進(jìn)行關(guān)閉,還要將雷達(dá)關(guān)閉,關(guān)閉要保證順序性,就是要恢復(fù)至未放球的狀態(tài)。其次,所有恢復(fù)操作完成后,按照開啟雷達(dá)、開啟放球軟件的順序重新放球,保證重新放球規(guī)范性,一次性完成放球探測任務(wù)。
5.雷達(dá)探測的丟球問題。誘發(fā)丟球問題的原因包括:跟蹤目標(biāo)快速穿過雷達(dá)的正上方,雷達(dá)因?yàn)槠渥陨斫Y(jié)構(gòu)的限制而對跟蹤物體達(dá)不到其跟蹤條件;儀器元器件的性能不好導(dǎo)致信號的頻率發(fā)生一定程度的偏移,后期雷達(dá)信號變?nèi)?源目標(biāo)與雷達(dá)相距較遠(yuǎn)或雷雨天氣對信號產(chǎn)生干擾,造成跟蹤信號變?nèi)趸蛳А;诖?,解決策略為:根據(jù)氣球的飛行軌跡,空中的經(jīng)緯度、四條亮線的幅度高低、探測信號的增益大小等及時進(jìn)行相應(yīng)的操作,值班人員應(yīng)根據(jù)此特點(diǎn)對雷達(dá)進(jìn)行手動控制;根據(jù)丟球情況發(fā)生的直接原因進(jìn)行與之相對的技術(shù)操作,充分利用雷達(dá)各項(xiàng)顯示功能找到丟失目標(biāo),完成探測任務(wù)。
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作者簡介:胡偉(1968-)男,漢族,安徽碭山人,新疆阿克蘇地區(qū)庫車縣氣象局,副高級工程師,大專、研究方向:高空氣象觀測。