浅谈利用精确计算避免高空风向过南过北资料缺失

摘要

自2000年以后,我国高空气象观测业务开始全面推广使用新一代自主研发的L波段二次测风雷达一数字探空仪系统;该系统可自动完成雷达监控、数据录取、处理生成各种气象产品等主要业务功能,与已使用了四十多年的59型探空仪一701雷达系统相比,在数据采集率、准确度和系统自动化程度及可靠性等方面都有了显著的提高。然而,由于与之配套的系统软件尚不够完善、一些程序算法与高空气象观测规范的衔接不够紧密,导致系统获取的高分辨率观测数据没用得到充分利用、输出的气象观测报表产品中还会出现不应有的缺漏或错误等问题。一个典型的例子就是:尽管原始观测数据中完整地记载了从地面到高空的气球运行轨迹(方位角、仰角和斜距)、采样分辨率达到了1秒钟1组数据,但程序输出的规定高度或规定层次的风仍有可能出现“缺测”现象。造成这种情况的原因在于:系统软件仍沿用了老旧的以“分钟”为计算步长的量得风层计算方法,当计算出来的相邻两个量得风层的风向差为180°±3°又难以判断过南还是过北时,规定层的风若不符合代替规定,则导致该规定层的风缺测。利用L波段探测系统实际获取的高分辨率的测风秒数据资料,进行加密量得风层的计算。由于L波段资料都收集了秒数据,而正常量得风层的计算就是由秒数据的集合而得到整分钟的数据,然后再加以计算出来的。可以设想,利用加密计算的方法(目前的资料已经加密到每分钟都有量得风层的风资料),把过南过北那一分钟的区间再进行加密计算(计算规则仍然是20分钟前间隔1分钟,20—40分钟间隔2分钟,40分钟以后间隔4分钟),如果按每0.1分钟取一级数据,这样计算出来的量得风层风向就很容易判断是过南还是过北。过南过北判断出来以后,按实际方位进行内插,所要计算的风向就出来了。实际上也就解决了规定层和规定高度风的内插问题,即所有的记录都按0.1分钟求取量得风层,不论哪一层的规定等压面还是规定高度的风,都直接用对应时间的量得风层的风去代替了。