L波段高空气象探测系统业务操作培训资料
《高空气象探测》电子教案
《高空气象探测》课程电子教案目录绪论第一章测风经纬仪第一节测风经纬仪的种类及用途第二节测风经纬仪的构造第三节测风经纬仪的安装和使用第四节测风经纬仪的器差检查和调整第二章701测风雷达第一节701测风雷达的用途和工作原理第二节701测风雷达的组成及其作用第三节701测风雷达的性能第四节701测风雷达的使用第五节701测风雷达的标定第六节701测风雷达的维护第七节701测风雷达的定期维护第三章制氢原理第一节化学药物制氢第二节QDQ2-1型电解水制氢第四章灌球与观测第一节球皮的分类与用途第二节气球升速的确定第四节气球的充灌第五节测风工作的进行第五章单站高空风记录整理第一节单站高空风的计算原理第二节计算量得风层的风向风速第三节计算规定高度的风第四节选择最大风层第五节净举力发生错误时的处理方法第六节高空风报告电码第七节特殊情况的处理第六章GFE（L）1型测风雷达第一节雷达简介第二节基本工作原理第三节性能指标第四节雷达的标定第五节雷达的使用第六节雷达的维护第七章GTS1型数字探空仪第一节探空仪结构第二节探空仪的技术指标第三节探空仪的工作原理第四节使用方法和维护第八章GEZ10型探空仪检测箱第一节概述第二节主要技术指标第三节整机结构及功能第四节使用方法第九章探空记录整理第一节计算规定等压面第二节选择特性层第三节选择对流层顶第四节选择零度层第五节特殊情况处理第六节高空压温湿报告电第十章高空记录月报表第一节高空压温湿记录月报表第二节高空风记录月报表第三节高空矢量风统计表第十一章L波段（1型）高空气象探测系统第一节系统简介第二节主要特点第三节主要处理方法第四节台站参数设臵第五节放球软件的使用第六节数据处理软件第七节系统操作注意事项第十二章TD2—A 型数字式电子探空仪第一节概述第二节主要测量指标第三节探空仪工作原理第四节检定证第五节保管与使用注意事项第六节探空仪的施放第十三章400M数字式电子探空仪接收硬件第一节基本工作原理第二节GTC1-4型高空数据处理器第三节雷达数据解调板结构与原理第四节数据处理器第五节硬件系统的调整第六节雷达开关机注意事项第七节数据处理器与雷达及主机的连接第十四章701-400兆电子探空仪高空气象探测系统第一节系统简介第二节台站地面参数第一节放球软件第二节数据处理软件第三节系统操作注意事项单元标题：绪论教学时数：（2）学时，其中理论（2）学时，实验（0）学时，上机（0）学时，其他（0）学时：教学目的与要求：了解高空气象探测基本基本常识，掌握我国高空气象探测现状、内容、方法以及发展历史和展望。
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获取高空气象信息的技术装备，由于其在实际应用中会遇到一些常见的技术问题，因此本文将对这些问题进行综合解答。
L波段高空气象探测系统在实际使用时可能会面临信号强度较弱的问题。
这主要是由于高空气象目标的反射信号本身比较微弱，而且L波段的穿透能力较强，因此容易导致探测信号强度下降。
为了解决这个问题，可以采用增加天线面积、增大功率、优化系统参数等方法来增强信号的接收能力。
L波段高空气象探测系统在信号处理过程中可能会遇到信噪比较低的问题。
这个问题主要是由于背景噪声的干扰导致的，而且在高空的气象探测中，背景噪声通常比较复杂。
为了解决这个问题，可以采用滤波技术、信号处理算法优化等方法来提高信噪比，从而提高探测系统的性能。
L波段高空气象探测系统在实际应用中还会遇到多径效应的问题。
多径效应是指探测信号在传输过程中经过多个路径传播，导致接收到的信号存在多个时延和相位差。
这个问题主要是由于大气层折射和散射引起的，会导致信号失真和波动。
为了解决这个问题，可以采用多径干扰的补偿技术，如自适应波束形成、多径抑制技术等方法来降低多径效应的影响。
L波段高空气象探测系统还可能面临雷达回波的多普勒频移问题。
由于高空气象目标的运动速度较快，会引起探测信号的多普勒频移，导致正常的解调和分析困难。
为了解决这个问题，可以采用多普勒频移补偿技术，如调频连续波雷达、脉冲多普勒技术等方法来消除多普勒频移的影响。
L波段高空气象探测系统在实际应用中还可能面临地面干扰的问题。
由于地面上存在各种建筑物和地形等障碍，尤其是在城市等复杂环境中，地面干扰会对探测信号产生严重影响。
为了解决这个问题，可以采用地面杂波消除技术、地物识别技术等方法来减少地面干扰对探测系统的影响。
L波段高空气象探测系统在实际应用中会面临信号强度较弱、信噪比较低、多径效应、多普勒频移和地面干扰等常见技术问题。
通过采用增强信号接收能力、优化信号处理算法、补偿多径效应和多普勒频移、减少地面干扰等技术手段，可以有效地解决这些问题，提高探测系统的性能和可靠性。
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【摘要】本文主要围绕L波段高空气象探测系统常见技术问题展开讨论，包括系统概述和解决方法。
首先介绍了L波段高空气象探测系统的概述，然后重点分析了系统中常见的技术问题，如XXX、XXX和XXX，并提供了解决方案。
通过综合解答这些问题，文章总结了研究的成果，并展望了未来的发展方向。
通过本文的阐述，读者可以更加深入地了解L 波段高空气象探测系统的技术问题以及解决方法，为相关研究和应用提供了参考。
【关键词】L波段高空气象探测系统、技术问题、解答、研究背景、研究目的、概述、问题一、问题二、问题三、研究成果总结、未来展望1. 引言1.1 研究背景高空气象探测系统是一种用于监测大气层和空间环境的技术装备，具有广泛的应用前景。
L波段高空气象探测系统是其中一种重要的探测系统，其在大气探测和气象预报中起着至关重要的作用。
随着气象科学的发展和探测技术的提升，L波段高空气象探测系统的应用也日益广泛。
研究背景部分旨在探讨L波段高空气象探测系统在现代社会中的地位和重要性，同时也将分析目前面临的技术挑战和问题。
通过对L波段高空气象探测系统的研究背景进行剖析，可以更好地把握当前研究的现状和发展趋势，为后续的研究工作提供有力支撑和指导。
在这个背景下，本文将深入探讨L波段高空气象探测系统的概述和常见技术问题，以期为解决相关问题提供参考和启示。
1.2 研究目的：本文旨在对L波段高空气象探测系统常见技术问题进行综合解答，从系统概述到各种技术问题的解决方案，旨在帮助读者全面了解和掌握该领域的知识和技术。
通过分析和解答问题一、问题二和问题三，我们希望能够为相关研究人员和工程师提供有益的参考和指导，帮助他们更好地应对实际工作中遇到的技术困难和挑战。
本文也旨在总结和展望未来L波段高空气象探测系统的发展趋势和方向，为相关研究和应用提供参考。
通过深入研究和讨论，我们希望为这一领域的进步和发展贡献自己的一份力量。
高空气象探测第十一章课件一
▪ 左图：在第一对流层顶以上、150hpa以下出现符合对流层顶温度递减率 （包括r=3℃/km和r=4℃/2km）条件的层次时的情形；始层或终止层时 的情形。
▪ 五、特性层的选取 ▪ 1、选择特性层的条件 ▪ 2、选择特性层的方法 ▪ 3、要素值的计算
九、最大风层的选取 ㈠最大风层条件： ㈡最大风层的选取方法 十、测风终止时间大于探空终止时间的处理 十一、综合探测雷达无斜距的处理 十二、气球下沉记录的处理
举例1： 气球从7.5分钟开始下沉，10.7分钟回升至下沉位置，则测风从8分钟
到10分钟之间的数据舍去不用，从经过下沉记录处理后的每秒球坐标上 读取第8分钟的数据作为整8分钟的数据，9分钟的数据作为整9分钟的数 据，依次类推，第7分钟和第8分钟的量得风层不计算，如图:
第十一章 L波段 （1型）高空气象探测系统
第一节 系统简介
▪ 组成：由放球软件、数据处理软件、模拟训练软件及若干工 具软件组成。
▪ 作用：放球软件主要用于完成高空实时探测的雷达控制、监 测、数据录取工作；数据处理软件用于完成处理数据和生成 各种气象产品、报表等任务；模拟训练软件主要用于业务培 训，以便操作员尽快掌握本系统的操作和使用。
风向、风速计算的球坐标数据如何获得？ ▪ 3、计算量得风层的时间间隔和计算分钟连续失测时的处理规
定如何？当20-21、39-41、40-43分钟失测时，相应量得风层 如何处理？ ▪ 4、综合探测时，规定等压面、对流层顶、规定高度的时间如 何求取？ ▪ 5、雷达单测风时，规定等压面、规定高度层的时间如何求取？ ▪ 6、当内插规定层的风，遇到什么情况时，可用最接近的量得 风层的风代替？代替规定如何？超出代替范围时如何处理？
L波段高空气象探测系统应用技术分析
行 业 气象 服务 及效益 分析评 估 ［］．陕 西气象 ， Ｊ
２０ ０７， ５： ３ －３５ ３ ．
Ｅ １ 王新生 ，陆大春 ，汪腊宝 ，等 ．安徽省公众气象服 ７ 务效益评估 口］．气象科 技 ，２０ ，３ ６ ：８ ３ ０ ７ ５（ ） ５
—
Ｅ］ 扈海波 ，王迎 春，李青春 ．采用 ＡＨＰ方法的气象 ４ 服务社会经济效益定量评估 分析 ［］ Ｊ ．气象 ， ０ ８ ２０ ，
基 金项 目 ：中 国 气 象 局 新 技 术 推 广 项 目 （ Ｍ ＡＴ ０Ｍ ４ ） Ｃ Ｇ０ ５ ４
［ ］ 吴林 荣 ，罗慧 ，鲁渊平 ，等．重 大气 象灾害服务效 ３ 益评估系统设计与业务应用 ［］． 象科技 ，０ ０ Ｊ 气 ２１，
３ （ ）： ３ ４ ９ ． ８ ３ ９ —３ ８
“ 数据 处理 软 放球软 件 ”主要 用 于完成 高空 实
时探 测 的雷达 控 制 、监测 、数 据 录取工 作 ， 数 据 “
探 空仪 在做 基值测 定前 ，首 先应 该对 仪器 进
行 全 面检查 。正 常情 况下 ，探 空仪应 外观 完好 无 损 ，电路 板连接 牢 固 ，各 焊点无 虚 焊 、漏 焊 ，否 则 ，会 造 成探空 仪基 测不 合格 ，若 在仪器 施放 后 出现 异 常则 会 因无 信 号 或无 回波 而造 成 重 放球 。 基 值 测定 时 ，若 在仪 器接 触 良好 的情 况下 亮线 不 清 晰应 立 即更换 探 空仪 。若 ４条亮 线清 晰 ，但 电 码 错误 ，应检查 探 空仪及 盒盖 与基 测箱 之间 的各 连接插 头 是否 接触 良好 ，雷达 天线 是否对 准探 空 仪所 在方 位 ， 空仪 的频 率是 否调 整到最 佳位 置 。 探 排 除上述 因素后 仍 未恢复 正 常 ，应 立 即更 换探 空 仪 ，更换 探空 仪 时要 注 意检查 校对 探空 仪与 盒盖 的序 列号 是否 一致 ，以防止 因探空 仪 与盒盖 不符
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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。
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；
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。
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,则该气层选为第二对流层顶。
L波段高空气象探测系统 业务操作手册
二O一四年五月
L波段高空气象探测系统概述
L波段高空气象探测系统软件主要由“放球软 件”、“数据处理软件”、“模拟训练软件” 和若干工具软件组成， “放球软件”主要用于完成高空实时探测的雷 达控制、监测、数据录取工作， “数据处理软件”用于完成处理数据和生成各 种气象产品、报表等任务， “模拟训练软件”主要用于业务培训，以便操 作员尽快掌握本系统的操作和使用。
➢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
系统软件概述
⑻help：存放帮助文件和业务操作手册； 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。
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；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ➢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
➢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。
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；