遲按放球鍵記錄的判斷和處理

張聰娥，陳建基

(陜西省氣象信息中心，西安 710014)

張聰娥，陳建基.遲按放球鍵記錄的判斷和處理[J].陜西氣象，2017(5)：44-46.

1006-4354(2017)05-0044-03

2017-03-09

張聰娥(1963—)，女，陜西戶縣人，高級工程師，從事高空氣象資料、報表審核工作。

遲按放球鍵記錄的判斷和處理

張聰娥，陳建基

(陜西省氣象信息中心，西安 710014)

為及時發現L波段實時高空氣象探測中的遲按放球鍵現象，保證秒數據正確性，介紹如何根據放球前、后的仰角、氣壓秒數據判斷遲按放球鍵的方法和記錄的處理方法。

放球時間；遲按放球鍵；每秒球坐標數據；探空數據

L波段(1型)高空氣象探測系統是以放球時間開始計時并進行數據的秒級采集、處理[1]，所有數據處理結果(即各類高表、報文、圖形等)均從秒數據計算而來，保證秒數據的正確性是保證高空探測質量的關鍵。實時探測工作中，由于各種原因有時會發生遲按放球鍵導致放球時間不正確的現象，處理記錄時又沒有及時發現和糾正，影響了高空探測質量。遲按放球鍵，指探空氣球放出時(儀器出手時)終端計算機操作員沒有同步按下放球確定鍵，探測系統確定的放球時間與實際放球時間不一致(系統確定的放球時間遲于實際放球時間)，造成秒數據錯位，探空、測風記錄系統性錯誤(全部測風數據、地面到終止層位勢高度、低層壓、溫、濕探測數據錯誤)。本文介紹遲按放球鍵記錄的判斷方法和處理方法，為提高高空探測質量提供參考。

1 判斷方法

L波段(1型)高空氣象探測系統不僅從放球開始(至球炸)對球坐標數據(仰角、方位角、斜距等)、探空數據(溫度、氣壓、濕度等)進行秒級采集、存儲，而且對放球前5 min每秒球坐標數據、探空數據也進行了采集、存儲[2]。對S文件中放球前和放球后仰角、氣壓秒數據進行分析，可以判斷是否遲按了放球鍵。下面以某站遲按放球鍵數據(表1)為例，介紹遲按放球鍵記錄的判斷方法。

便于分析，表中只列出了與問題相關的數據，即放球前5 min秒數據中只列出了最后11 s(即第4分鐘的第49秒～59秒)的仰角、氣壓數據；放球后秒數據中只列出了初始的11 s即第0秒～10秒的仰角、氣壓數據；另外，表中氣壓缺測的地方為探空數據非采樣時間。

表1 某站2014-07-16T07放球前后仰角、氣壓秒數據(遲按放球鍵)

1.1 分析放球前、后仰角秒數據

在“L波段(1型)高空氣象探測系統數據處理軟件”中加載2014年7月16日07時S文件(探測基礎數據資料文件)，打開“數據輔助處理”菜單，點擊“放球前5 min每秒球坐標數據查詢”及放球后“每秒球坐標數據查詢”，打開放球前、后仰角秒數據(表1)，檢查放球前5 min仰角秒數據和放球后第1秒仰角值是否正常。

正常情況下，由于氣球未放(放球前)，探空儀仍在地面，仰角值基本不變，即使有變化，也會維持在一定范圍(觀測員升球及手持儀器走向放球點時氣球有微弱的上下擺動所致)；氣球施放后，仰角會逐漸增大, 根據陜西省歷史資料統計結果，一般放球初始5 s內仰角在近地面平均升高速率為5～7(°)/s[3], 第1秒與第0秒仰角之差應小于10°，如放球前、后仰角秒數據不符合以上變化規律則判斷遲按了放球鍵。

從表1可以看出，放球前5 min 仰角秒數據中，第4分鐘的第49秒～59秒仰角值應維持在1.65°左右不變，但該時段中第52秒～59秒數據異常，仰角有序增大，這表明該時次遲按了放球鍵，系統將放球后第1秒～8秒仰角數據移于放球前的8 s，第8秒以后的數據依次錯誤前移，即發生了秒數據錯位現象。因數據錯位，放球后第1秒仰角值異常，突然增大為49.87°，與前一秒數據無承接性和連續性，第1秒與第0秒仰角相差51.87°(遠大于10°)，違反了仰角在近地面的變化規律。

1.2 分析放球前、后氣壓秒數據

在“數據輔助處理”菜單中點擊“放球前5 min探空數據查詢”及放球后“探空數據查詢”，打開放球前、后氣壓秒數據(表1)，檢查放球前氣壓秒數據和放球后第1秒氣壓值是否正常。

正常情況下，放球前氣壓值基本不變或因儀器拿出室外不久氣壓僅有小波動。氣球施放后氣壓會逐漸減小(呈指數遞減)，且第1秒(或采集到的第一個氣壓值)與第0秒氣壓之差應小于3 hPa(按氣球升速350～450 m/min計算，放球初始氣壓在近地面平均遞減速率為0.6～0.8 hPa/s并考慮到基測變量)[4]，如放球前、后氣壓秒數據不符合以上變化規律則判斷遲按了放球鍵。

從表1可以看出，放球前5 min 氣壓秒數據中，第4分鐘的第52秒～59秒氣壓值應維持在875.6 hPa左右不變，但該時段數據異常，氣壓有序遞減，這也表明該時次遲按了放球鍵，系統將放球后第1秒～8秒氣壓數據移于放球前8 s，以后的數據依次錯誤前移。因數據錯位，放球后第1秒氣壓值異常,突然減小至871.5 hPa，與前一秒數據無遞推性，即氣球升空僅1 s，氣壓減小了4.5 hPa，第1秒與第0秒氣壓之差大于3 hPa，違反了氣壓在近地面的變化規律。

2 記錄處理

對于遲按放球鍵記錄，利用“L波段(1型)高空氣象探測系統數據處理軟件”的“放球時間訂正”功能及時進行放球時間訂正[1]，使探測記錄盡可能在數據文件及報文傳出之前得到更正。

2.1 確定遲按放球鍵時間

可通過以下方法確定遲按放球鍵時間(按(1)→(2)→(3)的優先順序確定)：

(1)根據“放球前5 min每秒球坐標數據”中仰角抬升的時間確定：表1中第4分鐘的第52秒～59秒為仰角抬升時間，故該時次遲按放球鍵8 s。(2)根據“放球前5 min探空數據”中氣壓遞減的時間確定：表1中第4分鐘的第53秒～59秒為氣壓遞減時間，加上探空數據非采樣時間第52秒，該時次遲按放球鍵8 s。(3)根據放球后探空秒數據中第0秒與第1秒氣壓值(或采集到的第一個氣壓值)按以下公式計算求得：(第0秒氣壓值-第1秒氣壓值)/0.6。將表1數據代入：(876.0-871.5)/0.6=8，所以該時次遲按放球鍵8 s。

2.2 啟動“放球時間訂正”功能

打開“數據輔助處理”菜單，點擊“放球時間訂正”，選擇“遲按了放球鍵(+)”，在“時間訂正數(秒)”處輸入遲按時間，系統會自動在球坐標秒數據及探空秒數據中加上遲按放球鍵時間并自動修改放球時間(在原來的放球時間上減去遲按放球鍵時間)。該時次遲按放球鍵8 s，經“放球時間訂正”，放球時間由原來的2014年7月16日07時17分16秒訂正為2014年7月16日07時17分08秒，訂正后的仰角、氣壓秒數據恢復正常(放球前仰角、氣壓秒數據仍保持原狀)。數據處理系統根據秒數據的修改自動訂正高表-13、高表-14的數據。

3 結語

早按放球鍵在實時探測中極少發生，這種情況系統將放球前秒數據移于放球后。如果放球后某段時間仰角、氣壓秒數據保持不變，則判斷為早按了放球鍵。記錄處理時，在“放球時間訂正”中選擇“早按了放球鍵(-)”，在“時間訂正數(秒)”處輸入早按時間(仰角或氣壓值不變的持續時間為早按時間)即可。

準備放球時必須嚴格遵守L波段高空氣象探測操作規范并集中注意力使放球時間和儀器出手時間同步，如果懷疑發生了早、遲按放球鍵操作，應盡快從放球前、后仰角和氣壓秒數據進行分析、判斷，及時發現錯誤，并立即啟動“放球時間訂正”功能訂正記錄，以保證原始觀測數據正確性。

[1] 中國氣象局監測網絡司.L波段(1型)高空氣象探測系統業務操作手冊[M].北京：氣象出版社，2005：59-62.

[2] 中國氣象局.常規高空氣象觀測業務規范[M].北京：氣象出版社，2010：10.

[3] 劉朝暉，張曉平. L波段高空氣象探測資料質量控制要點[J].山東氣象，2007(4)：32.

[4] 戴麗瓊，黃祖輝，吳立新. L波段高空氣象探測資料審核要點[J].現代農業科技，2009(20)：307.

P412.23

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