保證L波段雷達(dá)探測(cè)精度方法探討

保證L波段雷達(dá)探測(cè)精度方法探討

探空資料在預(yù)報(bào)中發(fā)揮著極其重要的作用，因而資料的精確?????與否直接關(guān)系到預(yù)報(bào)的精確?????性。在高空大氣觀測(cè)中，要使獵取的高空探測(cè)資料精確?????、準(zhǔn)時(shí)，第一要?jiǎng)?wù)就是要保證各種設(shè)備、儀器的正常運(yùn)行，其中保證雷達(dá)的觀測(cè)精度是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。如何保證雷達(dá)的探測(cè)精度，方法之一是利用經(jīng)緯儀定期與雷達(dá)進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)。通過近幾年的對(duì)比觀測(cè)閱歷，筆者總結(jié)出利用經(jīng)緯儀觀測(cè)保證雷達(dá)讀數(shù)誤差的幾點(diǎn)閱歷，以提高雷達(dá)探測(cè)精度。

1做好觀測(cè)前的預(yù)備，避開人為誤差

1.1保證雷達(dá)方位、仰角對(duì)固定目標(biāo)物正確

在長(zhǎng)期使用雷達(dá)的過程中，由于地質(zhì)、環(huán)境等因素的影響，會(huì)造成雷達(dá)水公平發(fā)生變化，從而導(dǎo)致雷達(dá)方位、仰角發(fā)生誤差。做對(duì)比觀測(cè)前應(yīng)留意雷達(dá)仰角、方位角的調(diào)整，將雷達(dá)天線轉(zhuǎn)至固定目標(biāo)物的位置后，使固定目標(biāo)物位于雷達(dá)天線上瞄準(zhǔn)鏡的十字線正中，然后記錄并校對(duì)固定目標(biāo)物的讀數(shù)。

1.2經(jīng)緯儀的正確安裝與架設(shè)

經(jīng)緯儀的架設(shè)安裝也很關(guān)鍵，直接關(guān)系到觀測(cè)資料的精確?????性，經(jīng)緯儀的安裝分5個(gè)步驟，包括架設(shè)三角架、固定緯儀、調(diào)整水平、調(diào)整焦距和方位調(diào)整，每個(gè)步驟都會(huì)影響整個(gè)觀測(cè)進(jìn)程，架設(shè)三角架、調(diào)整水平和方位調(diào)整又是造成經(jīng)緯儀觀測(cè)與雷達(dá)讀數(shù)的誤差偏大的主要緣由。

安裝經(jīng)緯儀時(shí)首先是架設(shè)好三角架。三角架是用來安裝、固定經(jīng)緯儀的，假如架設(shè)不好，就會(huì)影響經(jīng)緯儀的水平調(diào)整，使經(jīng)緯儀在觀測(cè)過程中轉(zhuǎn)變水平狀態(tài)，影響記錄的精確?????性，最終造成對(duì)比觀測(cè)的失敗。架設(shè)三角架時(shí)應(yīng)留意以下幾個(gè)方面。

1.2.1選擇的地點(diǎn)要合適。用雷達(dá)與經(jīng)緯儀作對(duì)比觀測(cè)，經(jīng)緯儀與雷達(dá)天線應(yīng)盡量在同一個(gè)水平面上，且經(jīng)緯儀應(yīng)盡量架設(shè)在距離雷達(dá)天線較近的地方，避開雷達(dá)天線的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。結(jié)合威寧站盛行風(fēng)風(fēng)向，一般將經(jīng)緯儀架設(shè)在雷達(dá)天線南側(cè)。

1.2.2三角架頂部平臺(tái)要水平。調(diào)整時(shí)先將3條架腿并攏，松開架腿上的蝶性螺旋，使3條架腿長(zhǎng)度相等，然后再旋緊蝶形螺旋。防止腳架在觀測(cè)過程中滑動(dòng)，三角架腳尖堅(jiān)固樹立在地面上。

1.2.3三角架高度要適中。其頂部應(yīng)位于觀測(cè)者的第1個(gè)和第2個(gè)紐扣之間，還要留意3個(gè)腳間的距離，不宜過大或過小，過大觀測(cè)員在觀測(cè)過程中簡(jiǎn)單遇到腳架，過小則影響三角架的穩(wěn)定。

1.3經(jīng)緯儀水平調(diào)整

經(jīng)緯儀水平調(diào)整也特別關(guān)鍵，水平調(diào)整不好會(huì)使經(jīng)緯儀觀測(cè)的讀數(shù)與雷達(dá)觀測(cè)記錄的誤差忽大忽小，而且當(dāng)高空風(fēng)向變化較大或氣球過頂時(shí)，一旦球影飛出目鏡就很難找回，導(dǎo)致此次對(duì)比觀測(cè)失敗。

經(jīng)緯儀上使用的水準(zhǔn)器有管式水準(zhǔn)器和圓形水準(zhǔn)器，目前使用的經(jīng)緯儀為光學(xué)經(jīng)緯儀型，其是用管式水準(zhǔn)器來調(diào)整水平的。調(diào)整水平常動(dòng)作要輕、慢。調(diào)整時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)緯儀上部，使水準(zhǔn)器先平行于任意2個(gè)水平調(diào)整螺旋，將2個(gè)水平調(diào)整螺旋向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使氣泡居于中心并穩(wěn)定片刻。然后微調(diào)水平調(diào)整螺旋，待氣泡居于正中心時(shí)，再將經(jīng)緯儀上部輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)90°，使水準(zhǔn)器的一端指向第3個(gè)水平調(diào)整螺旋，漸漸調(diào)整第3個(gè)水平調(diào)整螺旋，穩(wěn)定后觀看水準(zhǔn)器，再微調(diào)，使氣泡居于正中心。此期間，前2個(gè)水平調(diào)整螺旋不能再動(dòng)。最終，將經(jīng)緯儀再轉(zhuǎn)動(dòng)90°，使其與第1次調(diào)整的方向相差180°，穩(wěn)定后觀看水準(zhǔn)器，看氣泡是否居于正中心。若偏離不超過管上最小刻度的半格，說明水平已調(diào)整好，否則重復(fù)上述步驟。

方位調(diào)整也是不行忽視的，其也是造成觀測(cè)記錄人為誤差的重要因素之一。方位調(diào)整的方法大體分為2步：第1步使望遠(yuǎn)鏡指向已知地理方位，第2步是調(diào)整方位度盤，使其與已知地理目標(biāo)物讀數(shù)相同。地理方位通常依據(jù)固定目標(biāo)物法、北極星法、磁針法來判定，使用較多的方法是固定目標(biāo)物法，必需選擇顯著、固定的固定目標(biāo)物。

經(jīng)緯儀安裝、調(diào)整完畢后，即可預(yù)備進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)。通過經(jīng)緯儀的觀測(cè)數(shù)據(jù)和L波段雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，假如讀數(shù)在誤差范圍內(nèi)，則此次對(duì)比觀測(cè)即可正式開頭。

2經(jīng)緯儀與雷達(dá)的對(duì)比觀測(cè)誤差偏大的緣由

用經(jīng)緯儀與雷達(dá)進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)，其規(guī)定允許誤差范圍：仰角≤±0.3°，方位角≤±0.6°，當(dāng)誤差值超過這個(gè)范圍時(shí)，就應(yīng)進(jìn)行分析并處理。造成L波段雷達(dá)和經(jīng)緯儀對(duì)比觀測(cè)誤差偏差的緣由主要有以下3個(gè)方面。

2.1經(jīng)緯儀的安裝、調(diào)整不當(dāng)造成的偏差

假如經(jīng)緯儀的安裝不符要求或儀器調(diào)整不當(dāng)，均會(huì)造成觀測(cè)結(jié)果有較大的偏差。

2.2經(jīng)緯儀觀測(cè)誤差

在對(duì)比觀測(cè)記錄中有時(shí)會(huì)消失仰角誤差偏大而方位角誤差在容許的誤差范圍內(nèi)，分析觀測(cè)記錄就會(huì)發(fā)覺，這種仰角誤差在近距離時(shí)較大，在遠(yuǎn)距離、高仰角時(shí)較小。發(fā)生這種狀況，主要是由于近距離時(shí)氣象人員觀測(cè)氣球而不是回答器造成的。對(duì)于這種誤差，只要留意觀看儀器來回?fù)u擺時(shí)陽光照在儀器金屬盒上的反光點(diǎn)，就可以推斷回答器的精確?????位置，從而避開這類誤差。

2.3觀測(cè)時(shí)間的選擇造成誤差

要想取得有效的觀測(cè)資料，首先要選好觀測(cè)時(shí)間，在實(shí)際操作中通常是利用正點(diǎn)施放的機(jī)會(huì)進(jìn)行。但氣象工作人員的探空觀測(cè)時(shí)間恰恰在日落與日出前后，而作對(duì)比觀測(cè)時(shí)，威寧站的下風(fēng)方也恰好是日出方向，氣球所處的仰角位置一般都在35~50°，增加了經(jīng)緯儀觀測(cè)的難度。針對(duì)這個(gè)問題，應(yīng)當(dāng)在不同的季節(jié)選擇不同的觀測(cè)時(shí)次。在夏季，日落時(shí)間一般都在20：00以后，這時(shí)對(duì)比觀測(cè)的時(shí)間選在與19：00綜合觀測(cè)同時(shí)進(jìn)行會(huì)比較簡(jiǎn)單。春、秋2季因日落時(shí)間較早，一般都在20：00以前，此時(shí)經(jīng)緯儀已無法看清球影，對(duì)比觀測(cè)就應(yīng)當(dāng)選在與7：00綜合觀測(cè)同時(shí)進(jìn)行。在這2個(gè)季節(jié)，8：00以前的太陽高度角相對(duì)較低，因而經(jīng)緯儀觀測(cè)的難度也相應(yīng)較大。

2.4雷達(dá)系統(tǒng)的誤差

威寧站曾經(jīng)消失過雷達(dá)對(duì)目標(biāo)物時(shí)讀數(shù)正確，與經(jīng)緯儀對(duì)比觀測(cè)時(shí)方位角之間的誤差相對(duì)較大的現(xiàn)象。后經(jīng)過檢查發(fā)覺，雷達(dá)的電軸有肯定的偏離，調(diào)整后可使誤差保持在合格范圍。因此，假如不是安裝經(jīng)緯儀和觀測(cè)造成誤差，那么就