高空氣象探測數據質量控制方法探討

劉靜

甘肅省氣象局機關服務中心 甘肅 蘭州 730020

正文：

引言：高空氣象觀測系統是綜合氣象觀測系統中至關重要的一部分，在天氣預報以及氣候監測等領域發揮著非常重要的作用。現今，隨著氣象科技發展速度的不斷加快，高空氣象探測設備也在逐漸完善與改進，很多高空氣象探測設備都應用了L波段雷達以及電子計算機技術，有效提高了高空氣象探測設備的自動化以及智能化水平，探測數據質量也得到了進一步的提高。

1 影響因素

1.1 重放球

在進行高空氣象探測的時候，很容易遇到重放球問題，不僅會導致大量人力、物力資源浪費，還會影響高空氣象探測數據質量，無法保證數據的準確性。而導致重放球問題發生的因素有很多，其中主要因素就是雷達發生故障、天氣比較惡劣、氣象要素輸入錯誤以及在放氣球之前沒有做好相應的防護準備。

1.2 外界環境

外界環境因素會給高空探測雷達的正常探測帶來非常大的影響。在采用雷達探測設備進行探測的時候，周邊區域需要空曠開闊，不能有任何遮擋物，且天氣不能出現過大變化，否則將無法保證高空探測雷達探測數據的質量。

1.3 丟球

雷達在對信號進行探測的時候，如果雷達天線上發或者周邊具有遮擋物，那么雷達本身的跟蹤能力就會大幅下降，很難對信號進行有效的跟蹤，容易導致丟球問題的發生。丟球問題發生后，雖然可以進行補放，但是如果在補放的時候，受到天氣因素的影響，那么高空氣象探測數據也無法得到有效保障。所以，在高空氣象探測中，必須要采取相應的防控措施，防止丟球問題的發生。

2 質量控制

質量控制主要是指為了使作業質量達到相關標準要求，而采取的相應控制手段，具體來說，質量控制的主要目的就是解決作業過程中的所有質量隱患，保證作業操作的順利、高效開展，進而獲取可觀的經濟效益。高空氣象探測數據質量的控制主要就是對高空氣象探測數據進行檢查，并判斷探測數據質量是否達到相關標準要求，如果探測到的數據不符合要求的話，那么則需要對其進行標記，并對其進行深入的計算與分析，找出缺陷地點，然后再對數據進行修正處理，從而使數據質量得到有效提高。原始的高空氣象探測數據質量直接關系著氣候統計結果的準確性，所以，在高空氣象探測數據庫建設中，質量控制是至關重要的一個工作內容。數據質量控制方法主要有以下兩種：一是原始探測數據統計前的質量檢查，二是原始探測數據統計后的質量控制。高空氣象探測數據質量控制可以分為人工與自動兩種。人工需要由操作人員對探測數據進行實時監控，根據對數據的分析與比對，來找出數據質量缺陷。自動質量控制則是根據溫度、濕度以及氣壓正常趨勢，來找出數據的質量缺陷。

3 高空氣象探測數據質量控制方法

高空氣象探測數據質量控制效果直接關系著天氣預報、氣候分析以及其他氣象服務的準確性，高空氣象探測主要是利用L波段探空系統，在觀測過程中，主要觀測的氣象要素為：溫度、濕度、氣壓、風速以及風向等，高空氣象探測數據的質量控制也需要圍繞著五大要素。

3.1 與歷史數據進行對比分析

高空氣象探測數據會受到地勢地貌、人類活動以及熱島效應等因素的影響，在探測過程中，探測高度會不斷上升，而隨著探測高度的不斷上升，這些因素的影響也會越來越小，氣象要素數據的探測準確性也就越高。從長期角度來看，高空氣象探測數據還會受到季節變化以及氣候變化的影響，不同的季節有著不同的氣候條件，所以，在探測過程中，需要將獲得的數據與歷史數據比對，如果獲得的數據與歷史數據相差過大，則需要對其進行深入的分析，判斷數據質量。

3.2 比照氣象要素測量極值

利用電子探空儀來對當地的溫度、氣壓以及濕度進行探測，并將探測到的數據以信號的形式發送到地面上的雷達。如果電子探空儀在運行過程中出現故障或者受到其他干擾信號的影響，那么地面接收到的數據可能是不準確的。不同的傳感器，其測量范圍也是不同的，所以，每一個傳感器都有一個測量極值，如果地面雷達接受到的數據超出這個極值的話，那么則代表數據是不準確的。

3.3 檢查氣象要素數據的一致性

高空氣象探測要素之間是存在很大的關聯性的，其中關聯性最大的就是探空高度與側風高度，兩者的高度是相同的。所以，在對數據進行探測的時候，如果兩者探測到的數據不相同，那么則代表有錯誤數據，需要對數據進行進一步的分析。

3.4 檢查是否符合空間變化規律

探空儀中要設置有溫度、濕度以及氣壓感應器，在上升過程中，需要每隔1.2秒向地面接收設備傳遞一次感應數據。氣象要素必須要具備一定的連續性變化規律。在氫氣球上升過程中，由于受到風向以及風速的影響，其本身并不是垂直上升的，所以，需要采用測量探空儀來對其傾角、方位角以及斜距進行測量，每隔一分鐘測量一次。然后地面對氫氣球每分鐘的位置情況進行分析，通過對變化規律的分析，來得知準確的風速以及風向數據。仰角、方位角和斜距每秒的變化是在一定的幅度內連續變化的，在近地面高仰角時，仰角和方位數據變化較大，在高空低仰角時，仰角與方位的數據變化較小。如果探測得到的數據不符合變化規律，則應當發出預警信號。

結語：提高業務質量是每一個高空氣象探測人員的最終目標。在開展高空氣象探測工作的時候，探測人員不但要具備較強的敬業以及奉獻精神，還需要嚴格遵循相關制度規范來進行探測操作，并定期開展對設備儀器的維護與保養。在實際工作中，應加強對設備儀器工作情況的監視，及時發現問題并及時予以解決，從而保證設備儀器的正常運行，使高空氣象探測數據質量得到有效的提高，進一步促進我國氣象事業的發展。