影响高空气象探测数据质量的因素分析
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摘 要：气象探测工作是气象数据信息获取的有效途径。在这一工作过程中，高空气象探测业务是关键。在现实的工作过程中，由于各种因素的影响，高空气象探测工作开展并不理想。对此为了分析各种影响因素对该项工作的影响程度，有必要对各个影响因素进行分析，从而为提升高空气象探测数据质量提供可行的举措。基于此，本文从探测环境、雷达保障能力、低空丢球以及仪器变性等因素上进行考虑，最后根据这些影响因素的整体情况，提出了几项具体的措施，从而为改善该项工作成效提供参考。
关键词：气象探测;影响因素;数据质量;措施
前言：当前随着我国的空间科学技术得到飞速发展，各项事业得到显著提升，尤其是诸如气象卫星等高空气象探测仪器的质量和数量、功能等丰富，我国的气象探测工作发展迅速，取得了长足的进步。但是在实际的工作过程依旧存在各种影响因素对高空气象探测数据质量带来较为严重的因素，尤其是诸如高空障碍物的遮挡、电磁信号干扰等导致探测精度和可靠性受到严重影响，更为严重的是导致部分探测仪器无法正常开展工作，导致数据的完整性和准确性难以得到保障。在这一情况下，加强高空气象探测数据质量影响因素的分析，寻找二者之间的因果关联程度，从而为制定相应的质量提升措施提供依据。本文鉴于此对相关影响因素进行了详细分析。
一、影响高空气象探测数据质量的主要因素
1.探测环境。高空气象探测业务开展的环境就是探测环境，其主要涉及地理环境和电磁环境，这些环境是否符合探测要求同探测数据质量之间有着密不可分的关联。 对于地理环境而言，其主要是障碍物遮挡导致探测数据失真或者探测器失效。 在雷达探测的相关技术要求中，其规定雷达观测系统对应的高空观测气象站的探测区域内需要有开阔的视野，而其探测范围内即便存在障碍物，也要求其对探测天线形成的遮挡角度要小于5度。但是在实际的探测中，由于城市建设突飞猛进，高密度的高层建筑拔地而起，使得这一基本探测条件越来越难以满足，导致在探测中出现仰角、方位角的跳变，探测信号模糊。此外风力、温湿度等自然气象也使得这一探测面临挑战。对于电磁环境而言，主要为电磁干扰，随着电子、通信等行业和技术的发展，电磁环境变得越来越复杂，各种频率的电磁信号充斥在探测空间中，对雷达探测造成一定程度的干扰，导致探测目标偏移，定位精度下降，造成测量数据失真，严重影响测量质量。
2.雷达保障能力。雷达探测系统是高空气象探测的关键探测设备系统，这一系统的工作状态是否优良对探测的数据资料的完整性、可靠性有着最为关键的影响。对此要求在日常工作中要定期进行雷达系统的维护，确保其能够正常工作。对于保障而言，首先是备件保障，雷达由于突发故障导致测量故障，此时就需要采用备件进行观测，从而以保障整体测量的可靠性。其次是技术保障，当雷达发生故障后，在采取上述措施后，则需要对故障雷达进行维修，强大的技术保障，能够迅速恢复雷达性能，从而以确保测量工作得以很好的接入。上述两个方面的保障整体强度对于雷达的整体工作状态有着直接影响，而这一影响则和气象数据测量的整体质量有着密切联系，因此这一因素也是一个非常关键的影响因素。
3.低空丢球。低空丢球是当前气象探测中的易发事故。目前对于高空探测而言，主要通过L波段雷达进行观测，其最大的优势就是能够实现测角、测距和目标跟踪的自动化，但是其也存在很多缺陷，比如高仰角过顶卡死、大风环境下低仰角雷达自动跟踪丢失等情况。此外其采对应波瓣宽度较窄，人工抓球难度大，低空丢球概率相对较高，一旦出现丢球，而由于技术限制导致在在丢球后观测数据缺失，造成数据可信度降低。因此低空丢球是一个高概率发生，解决难度较大，影响程度高的因素，因此在实际的工作需要对这一因素加以控制，由此以保障整体工作成效。
4.仪器变性。对于高空探测而言，其对应的探测设备所处的环境是非常恶劣的，这些环境因素诸如温度、湿度等因素有可能改变部分设备器件的性质，导致整个探测设备系统获取的数据失真。对此最为典型的案例就是温度、湿度传感器变性，导致获取的数据显著跳变，如在一秒的时间内，测量温度可能从零下几十度上升到零下十几度，这种数以倍记的变化导致测量结果无法被确定具有可靠性，此外当出现这一情况后，相当于数据缺失，由此导致观测数据信息不完整，这对于气象预报带来严重影响。此外还有强对流天气的出现，导致环境条件的剧烈变化，这种变化导致部分抗变性能不佳的设备器件出现问题，导致测量传感器变性。
5.气压变性。气压变性是影响高空气象探测数据质量的重要因素。这种影响主要是对气象探测气球的影响。当气压出现大的变动，气象探测气球相应的物理参数发生变化，由此导致探测结果出现偏差。此外，气压的变化也会影响气象探测气球的回收率，导致获取的数据不够完善，使得对应的气象数据质量受到严重影响。
二、高空气象探测数据质量改善措施
1.科学操作，抑制低空丢球。科学操作，抑制低空丢球是提升探测数据质量的重要措施。对此要求在放气球前要做好低空风向、风速的探测，并获取这些数据规律，需要跟人确定放球后的运行路径。当处在能见度较低的环境中时，放球前应该事先把探空仪安放至距离雷达天线50m以外、与地面相距1～4m的区域，把雷达天线与探空仪对准，随后把天控手自动开关、增益、频率以及距离手动或自动开关等均设定为自动的状态。同时保证这些亮线具有足够的清晰度，从而为雷达跟踪提供好显著可见的标识，从而以降低跟踪丢失的概率，以此来实现数据资料的有效获取。通过这一方式可以显著降低低空丢球的概率，由此能够提升高空气象探测数据质量，为进一步的气象分析和预测工作提供可靠的依据。
2.做好数据记录及处理工作。做好相关的数据资料的记录和处理工作是另一个非常重要的措施。在重新放球过程中，其容易对先前的放球产生干扰，对此首先要求保障放球软件的状态不变。而在很多情况下，探测人员容易将放弃软件中的数据处理方法设置为默认方式，导致非点以及非码的情况经常发生，造成的主要影响就是信号和干扰常常难以辨识，因而导致在模拟数据信息所对应的的规律时出现重大偏差。对于这一情况，要求探测人员不要过于依赖软件模拟操作，而要经常采用人工手动方式进行处理，做好数据的记录，并进行科学处理，从而提出计算机拟合中不好的数据信息，以此实现对拟合结果的修正，提升拟合可靠度，从而提升观测数据质量。
3.加强探测仪器的维护。对于高空气象探测而言，其关键在于探测设备的可靠性，这就要求做好探测仪器设备的维护。探测设备作为高尖端设备，质量较差、专业性不强的维护过程，不仅不能够很好地解决气象探测中出现的问题，同时还容易造成仪器设备的附加损坏，对此首先要求参与维护的工作人员要具备较高的专业素养和维护技能，维护的设备具有清晰的认识，并熟練掌握其工作原理，从而以实现专业化的维护过程。L波段雷达是这一探测系统中的关键设备，在对其维护过程中，要掌握其正常工作下的发射机频率、磁控管电流以及接收机的增益等相关参数，从而能够根据参数的异常变化来及时确定问题出现部位，从而能够迅速解决问题，保障其同正常运行，从而提供可靠的探测数据，实现探测工作质量提升。
三、结语
气象工作是一项关键性的工作，其对于指导生产、人们的衣食住行有着直接的引导作用。对于气象工作而言，高空气象探测成为获取气象数据信息的有效途径。但是在实际的工作中，由于有各种因素的干扰，导致实际上工作效果和理想效果之间有着悬殊的差距。对此本文将影响高空气象探测数据质量的因素作为研究的切入点，重点探究了探测环境、雷达保障能力、低空丢球以及仪器变性等因素的影响情况。在此基础上，就这些因素的具体影响情况，提出了科学操作，抑制低空丢球、做好数据记录及处理工作、加强探测仪器的维护等三个具体性措施，以为改善当前高空气象探测数据质量提供参考。
参考文献：
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作者简介：郭婕（1969年-），女，汉族，本科，工程师，从事综合气象观测工作.
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