波段高空气象探测系统业务操作培训资料
L波段高空气象探测系统原理及使用方法
L波段高空气象探测系统原理及使用方法L波段高空气象探测系统（或称L波段雷达）在我国气象探空工作中发挥着重要作用。
正确的使用与操作是获得高精度探测数据的前提。
本文探讨了L波段气象探空系统的原理，介绍了利用该系统进行气象探测的使用方法，列举了使用过程中的常见问题及解决方案，能够为该系统的使用者提供有益的参考。
标签：L波段高空气象探测系统二次测风雷达使用操作常见问题L波段高空气象探测系统是我国自主研发的新一代探空系统，主要由二次测风雷达和电子探空仪两部分组成，可用于探测从地面至30000米大气层的风向、风速、气温、气压、湿度等气象要素。
其中，电子探空仪安装在氢气球上，探测时将气球释放到高空。
二次测风雷达主要用于跟踪气球的轨迹，并据此计算出测风数据。
接收机实时接收电子探空仪发射回来的探空码，经解码后就可以得到温度、湿度和气象等气象要素。
1雷达跟踪气球轨迹的原理普通一次雷达所追踪的目标是无源的反射体，如飞机和导弹等，依靠目标反射的雷达波来确定其轨迹。
二次雷达与一次雷达不同，它所追踪的目标是有源的。
这种有源的目标物，被称作“无线电应答器”。
在雷达波段中，L波段表示1-2GHz，波长30-15cm，而二次测风雷达的实际使用频率为 1.675GHz，实际波长为17.9104cm。
进行探测时，探空气球携带无线电应答器和电子探空仪升空。
同时二次测风雷达在地面发出“询问信号”，触发应答器发回“回答信号”，并被雷达天线接收。
根据无线电波从雷达天线到探空气球之间的往返时间，就可以计算出二者之间的距离。
计算公式为：D=■（c△t）式中D为雷达天线与探空气球之间的距离，△t为无线电波的往返时间，c 为光速，c=3×108m/s 。
影响测距精度的两个重要因素分别为△t的测定精度以及应答器的触发延时。
为了测量气球的方位角度，二次测风雷达的天线设计为4个φ0.8m的抛物面天线，发送的水平、垂直波瓣宽度均不大于6°。
L波段高空气象探测业务常见问题及应急处理-5页word资料
L波段高空气象探测业务常见问题及应急处理引言L波段的高空气象探测业务系统为天气预报、开发气候资源以及天气气候的变化、灾害性天气监测等提供了重要的气象信息。
本文将通过阐述L波段高空气象探测业务工作中的常见问题，并分析探讨其应急处理措施，以提高天气预报的准确率和灾害性天气的探测能力，更好地为人们的生活等提供气象保障。
1 L波段高空气象探测业务的常见问题及应急措施1.1 突发事件和复杂天气的发生及应对措施在L波段的高空气象探测过程中也会遇到各种各样的突发问题，严重影响着高空气象探测工作的顺利开展，比如业务软件的瘫痪、突然停电、地面的跟踪（接收）设备出现故障等问题。
对于高空气象探测业务中出现的一系列问题，需要积极做好各种设备及软件的备份工作。
为了防止这些突发事件，成都市的气象站往往采取起用对气球的备用设备进行施放。
对于发生突然停电的状况，各气象站应该提前配备备用电源，另外，还需要仔细地对备用的电源进行定期检查，必须使备用的电源能够正常工作，争取能使系统在稳定运行的同时，还能提高高空气象观测的质量。
在高空探测的过程中还可能会出现大雪、强降水、雷暴等复杂的天气状况，在一定程度上影响着气球的正常升速。
为保证气球正常升空，工作人员可以依据实际情况适当的加大氢气球的充气量。
如果，受天气现象的影响，使探空仪不能正常工作，就需要根据实际情况适当的把气球的施放时间推迟。
如果在探测的过程中出现探空仪遭受雷击或者是传感器变性的情况，就需要立即重放球，但是需要注意的是重放球的时间必须是在规定的时间范围内。
当在距地3000m以下进行的测风记录缺测时，应该想办法进行补测。
当气球的施放受恶劣天气状况（台风、沙尘暴等）的影响时，必须采取人工辅助的方式，保证气球的正常施放，同时还要保证气球施放后的顺利跟踪。
还必须在探测前1h预计可能出现的天气状况，并想出其应对措施，以便在情况发生时能够熟练准确地解决问题。
1.2 雷达天线“死位”的问题及应对高空气象探测业务中还可能会出现雷达天线的方位和仰角固定不动等问题。
L波段(Ⅰ型)高空气象探测系统
L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答汇编（一）中国气象局大气探测技术中心2006年9月编写说明目录一、软件安装 (2)二、软件使用 (6)三、雷达操作 (38)四、规范、技术规定 (44)五、质量考核 (51)六、其它问题 (54)一、软件安装问题1：在其它微机上安装L波段系统软件运行正常，但在高空业务工作用微机上不能正常运行，应该如何处理？答：软件不能正常运行原因很多，建议首先检查系统是否安装有其它软件，排除软件相互冲突导致程序无法正常工作的可能。
为保证软件能稳定运行，建议重装安装Windows系统。
如果时间紧迫可先采用在其它微机上安装L波段软件，用U盘将lradar文件夹复制到高空业务工作用微机，并按照《操作手册》介绍的方法安装天气现象符号库文件（指Windows98系统）。
问题2：用U盘将lradar文件夹复制到微机上，不能显示天气现象符号，怎么办？答：由于用这种方法不能自动更新系统的符号库，所以不能正常显示天气现象符号。
若微机使用的操作系统是Windows98，可以按照手册上介绍的方法安装天气现象符号库文件。
如系统是Windows Xp/2000则必须用安装程序安装才能显示天气现象符号。
问题3：安装L波段软件时，微机显示"指定的网络名不再可用"，无法继续安装软件，请问如何解决？答：先将光盘里的L波段软件安装程序复制到硬盘里，然后用硬盘安装。
问题4：把WindowsXP下的lradar文件夹复制到Windows98下，系统不稳定，经常死机，是否存在兼容性问题？答：不存在兼容性问题。
软件可以在Windows9X/XP/2000下稳定运行，如果仅在Windows98下运行不稳定，应重新安装Windows98系统。
问题5：在Windows98下安装L波段软件时，显示为：“安装ikernel.exe，时出错，（0x10000），”，但在WindowsXp下可安装，怎么解决？答：可将在WindowsXP下安装好的lradar文件夹内容复制到安装Windows98系统的微机内，并按《操作手册》介绍的方法安装天气现象符号库文件。
L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答
L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答
L波段高空气象探测系统是一种用于观测大气中水汽含量、温度和湿度等气象参数的
仪器。
它主要通过接收地面和卫星发射机发射出的微波信号，并通过对信号的接收、处理、分析等过程，获取大气中的相关气象信息。
以下是对L波段高空气象探测系统常见技术问
题的综合解答。
2. L波段高空气象探测系统的主要应用有哪些？
L波段高空气象探测系统主要用于气象预报和气候研究等领域。
它可以用来观测大气
中的水汽含量、温度、湿度等参数，为气象预报提供数据支持。
它也可以用于研究气候变
化和大气环境的演变过程。
3. L波段高空气象探测系统在数据处理过程中可能遇到哪些问题？
在L波段高空气象探测系统的数据处理过程中，可能会遇到信号传输衰减、多径效应、大气折射等问题。
这些问题会对接收到的信号质量产生影响，进而影响到数据的准确性和
可靠性。
4. L波段高空气象探测系统在观测过程中是否存在干扰？
在L波段高空气象探测系统的观测过程中，可能会遇到同频干扰和不同频干扰等问题。
同频干扰是指其他无线设备在相同频率上发射的信号对探测系统的接收造成的影响，而不
同频干扰是指其他无线设备在不同频率上发射的信号对探测系统的接收造成的影响。
为了
减小干扰，需要在设计和建设过程中合理选择频率，增加系统的抗干扰能力。
5. L波段高空气象探测系统的技术指标有哪些？
L波段高空气象探测系统的技术指标包括频率范围、空间分辨率、灵敏度等。
频率范
围可以影响系统的观测能力，空间分辨率可以影响系统的观测精度，而灵敏度可以影响系
统的观测灵敏度。
高空探测技术
绪论复习题填空题1、高空气象探测按探测内容可分为直接探测和间接探测两种。
2、我国进行高空气象探测业务的台站应用过GPS测风-探空系统、雷达测风-探空系统、罗兰导航测风-探空系统、无线电经纬仪测风-探空系统几种不同的探测系统。
3、测风气球按探测手段可分为和。
升速为200米/分左右的测风气球通常与配合进行探测。
4、高空气象探测按探测时间可分为和两种。
5、高空气象的任务是探测高空以下大气中、、和随的垂直分布规律。
6、按照上级气象部门规定的时间进行的探测称为，分为两次探测和三次探测，时间分别是、，分别在时间进行。
7、综合探测是利用跟踪具有一定升速的气球，在探测过程中，由定位后根据气球的运行轨迹得到的垂直分布情况，同时又不断接收由气球携带的将感应到的要素通过转换后的电信号，再经过反演后得到高空温、压、湿的分布情况。
8、单独测风是利用跟踪具有一定升速的气球，探测过程中，只根据定位确定气球的运行轨迹得到的垂直分布情况。
9、高空气象探测按探测方式可分为和两种。
10、探空气球携带和，地面跟踪工具是；测风气球只携带，地面跟踪工具是；11、全世界的气象高空站都统一在世界时（北京时间）进行高空探测。
12、全球高空探测站可以分为、、。
13、全球高空探测系统从测风技术上主要有、、、。
14、我国常规高空站共有个（不含港台和军方），主要是在北京时间时与时进行观测，其中个站参加全球资料交换，14个全球交换的资料交换站，个站为全球气候观测系统探空站（ GCOS站），分别是、、、、、、，此外西藏、新疆还共有个小球测风站，主要是在北京时间时进行观测。
15、GPS是美国第二代导航星全球定位系统，它在气象探测领域主要用于。
16、目前我国气象台站业务将大气探测分为、、、。
17、高空规范规定综合探测的时间是每天的。
18、规范规定单测风的放球时间为每天的。
19、GTSI型探空仪和配合，用来探测测站上空范围内的高空、、、的分布情况。
20、世界上第一个无线电探空仪是苏联莫哈诺夫设计的。
L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答
L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答L波段高空气象探测系统是现代气象观测技术中的一种重要手段，可用于高空大气的观测和分析。
在使用L波段高空气象探测系统时，常会遇到一些技术问题。
本文将综合回答一些常见的技术问题。
1. 什么是L波段高空气象探测系统？L波段高空气象探测系统是利用L波段雷达技术来观测和分析高空大气的系统。
L波段具有较低的频率和较长的波长，能够穿透大气中的云层和降水，对天气现象进行探测和分析。
L波段高空气象探测系统包括雷达发射机、接收机、天线和数据处理系统等组成部分。
2. L波段高空气象探测系统的工作原理是什么？L波段高空气象探测系统的工作原理是利用雷达技术发送一束L波段的电磁波，当电磁波遇到大气中的云层或降水时，会发生散射和吸收，从而使一部分电磁波被反射回来。
接收机会接收到这些被反射回来的信号，并通过信号处理和数据分析，得到有关大气中云层和降水的信息。
3. L波段高空气象探测系统有哪些应用领域？L波段高空气象探测系统广泛应用于气象预报、天气观测、天气灾害预警和空气污染监测等领域。
通过对云层和降水的观测和分析，可以提供关于天气状况和变化的信息，为天气预报和天气灾害预警提供数据支持。
L波段高空气象探测系统还可用于空气污染的监测和研究。
4. L波段高空气象探测系统的性能参数有哪些？L波段高空气象探测系统的性能参数包括雷达发射功率、雷达接收灵敏度、雷达天线增益、雷达波束宽度、雷达最大探测距离、雷达分辨率等。
这些参数直接关系到系统的观测能力和探测精度，通常需要根据实际应用需求进行调整。
5. L波段高空气象探测系统存在哪些技术问题？常见的L波段高空气象探测系统技术问题包括信噪比低、数据处理复杂、数据容量大、信号干扰等。
由于L波段的波长较长，穿透能力较强，但同时也容易受到干扰影响。
6. 如何提高L波段高空气象探测系统的性能？提高L波段高空气象探测系统的性能可以从多个方面进行优化。
可以增加雷达的发射功率和接收灵敏度，以提高信号的强度和清晰度。
《高空气象探测》电子教案
《高空气象探测》电子教案第一章：高空气象探测概述1.1 教学目标让学生了解高空气象探测的基本概念和意义。
让学生了解高空气象探测的发展历程和现状。
让学生了解高空气象探测的基本原理和方法。
1.2 教学内容高空气象探测的定义和意义高空气象探测的发展历程高空气象探测的基本原理和方法高空气象探测的应用领域1.3 教学方法讲授法：讲解高空气象探测的基本概念、发展历程和应用领域。
互动法：引导学生讨论高空气象探测的意义和基本原理。
1.4 教学资源教材：《高空气象探测》课件：高空气象探测的图片和视频1.5 教学评估课堂问答：检查学生对高空气象探测的基本概念和原理的理解。
课后作业：要求学生写一篇关于高空气象探测的意义和应用的短文。
第二章：常规高空气象观测2.1 教学目标让学生了解常规高空气象观测的方法和设备。
让学生了解常规高空气象观测的数据处理和分析。
2.2 教学内容常规高空气象观测的方法和设备常规高空气象观测的数据处理和分析2.3 教学方法讲授法：讲解常规高空气象观测的方法和设备。
实践法：引导学生进行实际操作，了解常规高空气象观测的数据处理和分析。
2.4 教学资源教材：《高空气象探测》课件：常规高空气象观测的图片和视频实验设备：常规高空气象观测仪器2.5 教学评估课堂问答：检查学生对常规高空气象观测的方法和设备的理解。
实验报告：评估学生在实验中的操作技能和数据处理能力。
第三章：高空气象探测设备3.1 教学目标让学生了解高空气象探测设备的基本原理和结构。
让学生了解不同类型的高空气象探测设备及其应用。
3.2 教学内容高空气象探测设备的基本原理和结构不同类型的高空气象探测设备及其应用3.3 教学方法讲授法：讲解高空气象探测设备的基本原理和结构。
互动法：引导学生讨论不同类型的高空气象探测设备及其应用。
3.4 教学资源教材：《高空气象探测》课件：高空气象探测设备的图片和视频实物展示：高空气象探测设备实物3.5 教学评估课堂问答：检查学生对高空气象探测设备的基本原理和结构的理解。
L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答
L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答L波段高空气象探测系统是一种用于监测大气温度、湿度、风速、风向等气象参数的设备，主要应用于航空、航天、气象卫星等领域。
在实际运用中，可能会出现一些技术问题，本文将对常见问题进行解答。
1. 什么是L波段高空气象探测系统？L波段高空气象探测系统是一种通过发射和接收微波信号，测量大气中温度、湿度、风向和风速等物理量的设备，主要应用于对高空大气环境进行监测和预测。
L波段高空气象探测系统利用微波信号在大气中的传播和反射来得到大气参数的信息。
系统通过发射一定频率的微波信号，利用反射回来的信号计算大气的湿度、温度、风向和风速等参数值。
L波段高空气象探测系统由天线、收发机、变频器、发射机、接收机等器件组成。
其中，天线是将微波信号与大气相互转换的核心装置，收发机实现发射和接收，变频器用于调节微波信号频率，发射机提供微波信号，接收机接收反射回来的信号。
L波段高空气象探测系统具有灵敏度高、分辨率高、数据获取快速等优点，能够对高空大气环境进行精确的监测和预测。
同时，该设备使用成本相对较高，天气条件对其性能有较大影响。
L波段高空气象探测系统广泛应用于航空、航天、气象卫星等领域，可以提供精确的大气环境数据，对气象预测和天气预报等方面有重要作用。
为保障L波段高空气象探测系统的运行稳定，需要进行定期的巡检、维护和更新。
同时，应该选择合适的安装位置，避免受到周围环境的影响，确保采集的数据可靠。
L波段高空气象探测系统获得的数据通常需要进行处理和分析。
常用的方法包括数学建模、机器学习、神经网络等，可以帮助提取数据中有用的信息，进而实现更精确的天气预测和大气环境监测。
当前，L波段高空气象探测系统的工作原理和性能已基本成熟，但存在一些问题，如设备成本高、数据处理难度大等。
未来，随着科技的不断发展，L波段高空气象探测系统有望实现自主化、网络化和智能化，提高设备效能和性价比，进一步拓展其应用领域。
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系统软件概述
各个文件夹的作用是: ⑴bcode:存放常规探测规定外的所需各种气象产品，如 特殊风等； ⑵control：存放“放球软件”(radar.exe)及所需库文件； ⑶datap：存放“数据处理软件”(datap.exe) 及所需库 文件等； ⑷dat：存放每次探测的数据文件； ⑸datbak：存放每次探测原始数据文件 ⑹para：存放待放探空仪参数文件,该文件由探空仪生 产厂家提供，使用时须保证待放的探空仪参数文件已存 放在该目录里； ⑺gcode: 存放待发报文文件；
系统软件主要特点
➢基于Windows中文版操作系统的32位应用软件； ➢操作简便快捷的特点，自动化程度高，允许人工介入
各种处理过程；
➢兼容无斜距测风和单测风工作方式，提供强大的数据
恢复、备份、联网能力，输出的气象产品丰富；
➢处理方法严格遵循中国气象局常规高空气象探测规范。 ➢系统软件的“放球软件”和“数据处理软件”既可单
系统软件---主要处理方法
数据的使用
由于数字式探空仪数据探测精度和采样率的提高，以及数据在 计算机内基本上是按浮点(小数点后6位)来运算的，而大部分数 据的显示只要求精确到整数位或小数点后一位,因此在软件中出 现下列情况，均属于正常。
➢某一特性层的气压与规定等压面的某层气压相等，但该特性
层上的温度、湿度等要素值与规定等压面对应层上的要素值有 一项或多项有微小出入；
系统软件---主要处理方法
高空记录月报表的编制与统计 常规综合探测的时次，编制高空风记录月报表（高表-1）
和高空压温湿记录月报表（高表-2）。常规雷达单独测风的时 次，编制高空风记录月报表（高表-1）。月报表编制格式按中 国气象局规定。
系统软件---主要处理方法
第一对流层顶的选取 500 hPa～150 hPa（不含150 hPa）之间，若出现符合对流层顶 的选择条件的气层，则该气层选为第一对流层顶。 第二对流层顶的选取（150 hPa～40hPa）
➢若存在第一对流层顶
在第一对流层顶以上，由温度垂直递减率开始＞3℃/km气层的 最低高度起，向上1千米及其以内的任何高度与该最低高度间的 平均温度垂直递减率均＞3℃/km，并在该最低高度以上又出现 符合对流层顶选择条件的气层,则该气操作手册； ⑼map：存放背景地图文件； ⑽monthtable:存放增加月报表内容后的数据文件； ⑾sound：存放雷达工作时所需的各种声音、波形文件； ⑿textdat：存放雷达试验数据及各类数据的文本文件； ⒀bak:存放同一时段放球而产生的相同数据文件名文件； ⒁ tfs: 存放“数据格式转换软件”（tfs.exe），该软 件可将L波段二进制数据文件转换为文本文件。 (15)statusdat:存放基数据,在放球5分钟后会自动产生雷 达状态文件，状态文件存放在statusdat文件夹内。
➢特性层上出现温度等于零度，但该特性层上的气压与零度层
上的气压可能不相同；
➢某一对流层顶的气压与规定等压面的某层气压相等，但该对
流层顶的温度、湿度等要素值与该规定等压面上的要素值有一 项或多项有微小出入。
系统软件---主要处理方法
规定等压面 规定等压面层为：地面、1000、925、850、700、600、500、 400、300、250、200、150、100、70、50、40、30、20、15、 10、7、5 hPa。当某规定等压面在测站海拔高度以下时，则 不参与计算。 零度层的选取 零度层只选一个。当出现几个零度层时，只选高度最低的一 个。地面层瞬间温度低于零度时，不选零度层。施放瞬间的 温度为零度时，地面层即为零度层。 对流层顶的选取 500 hPa～40 hPa之间，由温度垂直递减率开始≤2℃/km气层 的最低高度，向上2千米及其以内的任何高度与该最低高度间 的平均温度垂直递减率均≤2℃/km，则该最低高度选为对流 层顶。
➢若不存在第一对流层顶
当未出现符合第一对流层顶条件的气层时，在150 hPa或以上～ 40hPa之间，若出现符合对流层顶的选择条件的气层，则该气层 选为第二对流层顶。 第一、二对流层顶各最多选一个。如果各有几个气层都分别符 合第一、二对流层顶选取条件时，则各选取高度最低的一个。
系统软件---主要处理方法
探空终止层的处理 当终止层气压大于等于100hPa时，终止气压四舍五入取整数； 当终止层气压小于100hPa且四舍五入后不与规定等压面气压相 等时，终止层气压值精确到0.1hPa用于计算厚度。 仰角低于测站“雷达最低工作仰角”的处理 当仰角从某分钟开始低于测站 “雷达最低工作仰角”，而后又 回升到其值以上，测风记录照常处理； 当仰角从某分钟开始低于测站 “雷达最低工作仰角”直至球炸 分钟，测风记录则只处理到等于或大于测站 “雷达最低工作仰 角”之处。 编制报文的规定 高空气象报告电码根据中国气象局《高空风报告电码》、《高 空压、温、湿、风报告电码》 和《高空气候月报表》及其有关 的补充规定编报。高空气象探测空间、时间定位报告电码根据 中国气象局《国内探空报、测风报编码扩充方案》编报。
独运行，又可在实时探测中同时运行的特点；在接收探 测数据的同时，随时处理、显示、输出各类报表、报文 等内容。
系统软件概述
软件安装完成后在C盘上建立一个名为lradar的文件夹， 在lradar文件夹下分别创建bcode、control、dat、datap、 datbak、gcode、help、map、monthtable、para、sound、 textdat、bak、tfs、statusdat等15个子文件夹，用来存放 各种类型的文件。 同时会在“开始”菜单的“程序”菜单下一级菜单建立 一个“L波段高空气象探测雷达软件”文件夹。在该文 件夹的下一级菜单中包含 “放球软件”、“数据处理 软件”、“净举力计算”、“数据格式转换”、“帮助 文件”等子菜单项。 并在Windows桌面则增加了“L波段雷达放球软件”和 “L波段雷达数据处理软件”快捷方式图标。