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1、第十四章第十四章 701-400兆电子探空仪兆电子探空仪高空气象探测系统高空气象探测系统第一节第一节 系统简介系统简介配套使用组合；配套使用组合；软件组成；软件组成；“放球软件放球软件”主要作用；主要作用；“数据处理软件数据处理软件”主要作用；主要作用；一、探测系统软件组成一、探测系统软件组成1、探测系统软件安装光盘、探测系统软件安装光盘2 2、业务操作手册、业务操作手册、业务操作手册、业务操作手册二、对计算机软、硬件的要求；二、对计算机软、硬件的要求；二、对计算机软、硬件的要求；二、对计算机软、硬件的要求；三、软件安装步骤：三、软件安装步骤：三、软件安装步骤：三、软件安装步骤：n n各个文件
2、夹的作用是各个文件夹的作用是: :n nsdatasdata: :存放观测时次原始资料、高表资料的数据文件；存放观测时次原始资料、高表资料的数据文件；n n月报表：存放月报表文件；月报表：存放月报表文件；n njdzjdz：存放待施放探空仪参数文件，该文件由探空仪生产：存放待施放探空仪参数文件，该文件由探空仪生产厂家以软盘、光盘和纸质形式提供，使用时须保证待施放厂家以软盘、光盘和纸质形式提供，使用时须保证待施放的探空仪参数文件已存放在该目录里；的探空仪参数文件已存放在该目录里；n nbakbak：存放重放球探测的数据文件；：存放重放球探测的数据文件；n nbaobao：存放每次探测报文文件；：
3、存放每次探测报文文件；n ntextdattextdat： 存放探空秒数据、测风分数据资料；存放探空秒数据、测风分数据资料；n n高空质量高空质量 存放每月高空质量报表；存放每月高空质量报表；n nHelpHelp：存放高空气象探测系统手册：存放高空气象探测系统手册n n 软件安装完成后，会在软件安装完成后，会在“ “开始开始” ”菜单的菜单的“ “程序程序” ”菜单下一级菜单建立一个菜单下一级菜单建立一个“ “701701型型400400兆电子探空兆电子探空仪高空气象探测雷达软件仪高空气象探测雷达软件” ”文件夹。在该文件夹文件夹。在该文件夹的下一级菜单中包含的下一级菜单中包含“ “TK70
4、1TK701电子探空仪接受处电子探空仪接受处理软件理软件” ”、“ “TK701TK701电子探空仪记录处理软件电子探空仪记录处理软件” ”等等子菜单项。同时在子菜单项。同时在WindowsWindows桌面则增加了桌面则增加了“ “TK701TK701电子探空仪接受处理软件（电子探空仪接受处理软件（1.01.0）” ”和和“ “TK701TK701电电子探空仪记录处理软件（子探空仪记录处理软件（1.01.0）” ”快捷方式图标，快捷方式图标，如下图：如下图：n n四、设置计算机显示器的分辨率和颜色数四、设置计算机显示器的分辨率和颜色数n n对计算机系统所要求的最低显示分辨率为对计算机系统所要
5、求的最低显示分辨率为10247681024768，颜，颜色数推荐使用增强色（色数推荐使用增强色（1616位）。位）。n n如果未满足系统软件的最低要求，按以下步骤调整：如果未满足系统软件的最低要求，按以下步骤调整：n n将鼠标移到桌面空白处，按鼠标右键，在下图菜单中选将鼠标移到桌面空白处，按鼠标右键，在下图菜单中选“ “属性属性” ”菜单项；菜单项；n n在显示属性对话框中，见图在显示属性对话框中，见图（1414），），用鼠标选中用鼠标选中“ “设置设置” ”页，在颜色选项中选页，在颜色选项中选“ “增强色（增强色（1616位）位）” ”，“ “增强色增强色（1616位）位）” ”，在屏幕区域
6、中选中，在屏幕区域中选中“ “10247681024768像素像素” ”，然，然后按确定键即可。后按确定键即可。n n如计算机的操作系统为如计算机的操作系统为WindowsXPWindowsXP，为保证正常使用，为保证正常使用701701型型400400兆电子探空仪软件，请在显示属性对话框中，兆电子探空仪软件，请在显示属性对话框中，见下图，用鼠标选中见下图，用鼠标选中“ “外观外观” ”页，在窗口和按钮页，在窗口和按钮(W)(W)选项选项中将默认的中将默认的“ “WindwosWindwosXPXP样式样式” ”改为改为“ “WindwosWindwos经典样式经典样式” ”。n n五、打印机
7、安装与设置五、打印机安装与设置n n根据打印机安装手册正确安装打印机，并将打印机纸张设根据打印机安装手册正确安装打印机，并将打印机纸张设置为置为A3A3（rot420x297mmrot420x297mm），打印方向设置为：纵向。），打印方向设置为：纵向。n n六、卸载六、卸载701701型型400400兆电子探空仪高空气象探测系统软件兆电子探空仪高空气象探测系统软件n n在控制面板中点在控制面板中点“ “添加添加/ /删除程序删除程序” ”，如图，如图（1717），），打打开后选择开后选择701701型型400400兆电子探空仪高空气象探测系统软件兆电子探空仪高空气象探测系统软件程序组，然后点
8、程序组，然后点“ “添加添加/ /删除程序删除程序” ”，图，图（1818），），按此项按此项即可卸载。即可卸载。n n为了安全起见，在删除或升级前，必须将数据文件和台站参数文件进为了安全起见，在删除或升级前，必须将数据文件和台站参数文件进行备份（如台站参数文件：行备份（如台站参数文件：LGWLGWtextfile.dattextfile.dat；数据文件：；数据文件：lgwsdatas200510s541120051023.08lgwsdatas200510s541120051023.08）。）。n n七、安装系统软件注意事项：七、安装系统软件注意事项：n n此程序只能安装在此程序只能安装在
9、D:LGWD:LGW目录下目录下n n本程序只能安装一次，若要重新安装必须将原程序删除（卸载）本程序只能安装一次，若要重新安装必须将原程序删除（卸载）后，才能安装。后，才能安装。n n卸载时，要将目录文件作备份，如卸载时，要将目录文件作备份，如SDATASDATA、月报表、月报表、baobao等有用等有用资料目录文件。资料目录文件。n n安装后点击安装后点击“ “天气现象天气现象” ”时，显示英文字母，说明天气符号库没时，显示英文字母，说明天气符号库没有安装好。此时要将我有安装好。此时要将我weatherSymbol.ttfweatherSymbol.ttf 字库文件拷贝到字库文件拷贝到“ “
10、字体字体” ”（控制面板）中即可。（控制面板）中即可。n n第二节第二节 主要特点主要特点n n701701型型400400兆电子探空仪高空气象探测系统软件兆电子探空仪高空气象探测系统软件是一个基于是一个基于WindowsWindows中文版操作系统的中文版操作系统的3232位应用位应用软件。软件。n n一、设计思想一、设计思想n n设计一种用于设计一种用于701701型型400400兆电子探空仪雷达的兆电子探空仪雷达的高空气象探测系统软件；高空气象探测系统软件；n n采用面向对象编程技术，致力于提高软件的可采用面向对象编程技术，致力于提高软件的可靠性、稳定性、容错能力；靠性、稳定性、容错能力
11、；n n严格遵循中国气象局常规高空气象探测规范；严格遵循中国气象局常规高空气象探测规范；n n用户界面力求完美，直观；用户界面力求完美，直观；n n操作简便、直观、人性化。操作简便、直观、人性化。n n二、主要特点二、主要特点二、主要特点二、主要特点n n探测系统软件是在探测系统软件是在WindowsWindows中文平台下开发的纯中文平台下开发的纯3232位应用位应用软件，该软件具有运行稳定、可靠、界面直观友好、操作软件，该软件具有运行稳定、可靠、界面直观友好、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
12、工作方式，提供强大的数过程，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的常规高空气象探测规范。法严格遵循中国气象局的常规高空气象探测规范。n n该探测系统软件的该探测系统软件的“ “放球软件放球软件” ”和和“ “数据处理软件数据处理软件” ”具有具有既可单独运行，又可在实时探测中同时运行的特点；在接既可单独运行，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，从而确保了高空探
13、测资料的准确性、比较性、文等内容，从而确保了高空探测资料的准确性、比较性、代表性。代表性。n n三、主要功能三、主要功能n n1 1、可显示雷达方位、仰角值（图形数据方式）；、可显示雷达方位、仰角值（图形数据方式）；n n2 2、显示待施放探空仪序列号；、显示待施放探空仪序列号；n n3 3、监视雷达计算机之间的通信状态；、监视雷达计算机之间的通信状态；n n4 4、具备雷达高度实时显示功能、具备雷达高度实时显示功能; ;n n5 5、具备在放球过程中显示温、压、湿曲线及数据能力；、具备在放球过程中显示温、压、湿曲线及数据能力；n n6 6、具备在放球过程中显示球坐标曲线及数据能力；、具备在放
14、球过程中显示球坐标曲线及数据能力；n n7 7、具备在放球过程中自动修改和人工修改各种数据的能、具备在放球过程中自动修改和人工修改各种数据的能力；力；n n8 8、具备显示气球飞行轨迹的能力；、具备显示气球飞行轨迹的能力；n n9 9、放球过程中自动对数据存盘；、放球过程中自动对数据存盘；n n1010、具备浏览任意次所探测的温、压、湿和球坐、具备浏览任意次所探测的温、压、湿和球坐标数据的能力；标数据的能力；n n1111、具备删除、修改、平滑、恢复数据的能力；、具备删除、修改、平滑、恢复数据的能力；n n1212、具备在探测过程中对下沉记录处理的能力；、具备在探测过程中对下沉记录处理的能力；
15、n n1313、具备补放测风球的能力；、具备补放测风球的能力；n n14、具备施放过程中系统“死机”再重新启动后继续接收信号的能力；n n15、具备放球时间订正功能；n n16、计算规定等压面气象要素值；n n17、计算任意时刻、任意气压、任意高度上的气象要素值；n n18、选择对流层顶；n n1919、选择零度层；、选择零度层；n n2020、选择特性层；、选择特性层；n n2121、计算量得风层；、计算量得风层；n n2222、选择最大风层；、选择最大风层；n n2323、制作、制作TTAATTAA、TTBBTTBB、TTCCTTCC、TTDDTTDD、PPAAPPAA、PPBBPPBB、
16、PPCCPPCC、PPDDPPDD报文；报文；n n2424、制作探空、测风月报表、制作探空、测风月报表( (高表高表1313、高表、高表1414、高表高表1616、高表、高表1 1、高表、高表2 2、矢量风、矢量风) )；n n2525、制作上报月资料软盘；、制作上报月资料软盘；n n2626、具备通过局域网和互联网传输数据的能力；、具备通过局域网和互联网传输数据的能力；n n2727、兼容无斜距测风、兼容无斜距测风( (气压高度测风气压高度测风) )和雷达单独和雷达单独测风工作方式；测风工作方式；n n2828、打印所有必须的气象产品；、打印所有必须的气象产品；n n2929、可从原始数据
17、中提取各种资料并以文本格式、可从原始数据中提取各种资料并以文本格式保存；保存；n n3030、计算气球的空间、时间定位数据并编制报文；、计算气球的空间、时间定位数据并编制报文；n n3131、在线帮助。、在线帮助。n n第三节第三节 计算公式计算公式n n一、本站气压一、本站气压n n二、饱和水汽压、水汽压及相对湿度计算公式二、饱和水汽压、水汽压及相对湿度计算公式n n1 1、水面饱和水汽压计算公式（适用温度范围、水面饱和水汽压计算公式（适用温度范围5050100100）n n2 2、冰面饱和水汽压的计算公式（适用温度范围、冰面饱和水汽压的计算公式（适用温度范围 1001000.00.0）n
18、n3 3、使用通风干湿表计算空气中水汽压的公式、使用通风干湿表计算空气中水汽压的公式n n使用通风速度使用通风速度2.52.5米米/ /秒的干湿表计算空气中水秒的干湿表计算空气中水汽压的公式：汽压的公式：n n当湿球未结冰时使用水面饱和水汽压公式，当湿球未结冰时使用水面饱和水汽压公式，( (单位：单位：hpa)hpa)；n三、空气相对湿度计算公式三、空气相对湿度计算公式n1、露点温度、露点温度n2、温度露点差、温度露点差n四、厚度及海拔高度计算公式四、厚度及海拔高度计算公式n1、相邻两气压层间的厚度、相邻两气压层间的厚度n2、 各气压层的海拔位势高度各气压层的海拔位势高度n五、量得风层的计算五
19、、量得风层的计算n雷达测风方式：雷达测风方式： ； n无线电经纬仪测风方式：无线电经纬仪测风方式：n n n n六、内插计算公式1、规定风层内插计算公式n n2、气压内插公式n n3、温度、湿度等其他要素的内插n n七、规定等压面间的平均升速七、规定等压面间的平均升速n n八、平均升速八、平均升速n n九、矢量风九、矢量风n n十、雷达测量位势高度十、雷达测量位势高度n n1 1大气折射订正大气折射订正n n2 2、地球曲率订正、地球曲率订正n n3 3、位势米与几何米换算、位势米与几何米换算n nn nn n十一、相对经纬度的计算公式（空间定位）n n相对纬度偏移：n n相对径度偏移：某次探
20、测规定等压面的记录如下（施放时间为：07时15分09秒）： 气压 时间 海拔高度 温度 湿度 露点 温露差 风向 风速 纬度差 经度差 1012 0.0 77 3.3 89 1.7 1.6 315 1 0000 0000 1000 0.3 173 5.1 76 1.2 3.9 241 1 5000 5000 925 2.2 813 6.3 63 -0.3 6.6 243 6 0001 0004 850 4.4 1505 5.0 90 3.4 1.6 248 12 0005 0016 700 9.0 3078 3.7 2 -41.4 45.1 274 11 0005 0029 600 12.4
21、4315 -3.3 12 -28.5 25.2 259 20 0008 0062 500 16.4 5732 -12.8 42 -22.9 10.1 278 30 0007 0129 400 20.6 7399 -24.5 13 -44.9 20.4 288 31 5010 0209 300 25.7 9416 -42.7 11 -61.0 18.3 285 33 5036 0300 250 28.8 10620 -50.9 11 -68.0 17.1 281 42 5050 0370 200 32.4 12032 -61.8 10 280 61 5066 0479 150 36.9 1380
22、4 -61.5 10 282 57 5102 0666 100 42.7 16292 -67.4 9 275 40 5112 0833 70 47.8 18420 -67.5 9 282 27 5122 0942 50 52.4 20456 -65.7 9 276 17 5125 0997 40 55.7 21820 -61.9 9 291 14 5136 1027 30 59.5 23589 -60.1 9 281 17 5143 1063 20 64.8 26165 -48.9 10 261 26 5142 1129 15 68.6 28072 -46.7 9 258 29 5129 11
23、95 13 70.7 29041 -47.4 8 5125 1231TTAA 14231 58633 99012 03216 31501 00173 05039 24001 9281306257 24506 85505 05016 25012 70078 03695 27511 50573 1296028030 40740 24570 29031 30942 42768 28533 25062 50967 2804220203 619/ 28061 15380 615/ 28057 10629 675/ 27540 88178635/ 28075 77181 28075 77520 27532
24、 61616 00909 62626 0050005000 00927 92000 10004 01041 85000 50016 01173 70000 5002901449 50000 70129 01892 40501 00209 02145 30503 60300 0245125505 00370 02636 20506 60479 02853 15510 20666 03123 1051120833 03471 63636 88507 90555 02961 64646 77507 70545 0294977000 80112 01839 n n 其中下划线部分为空间、时间定位报文，
25、其中下划线部分为空间、时间定位报文，6161661616为气球实际施放的相为气球实际施放的相对时间指示码，对时间指示码，0090900909是气球实际施放时间与第一段中是气球实际施放时间与第一段中YYGGYYGG之差，单之差，单位为秒，其中位为秒，其中0090900909中的第一个字符表示相对时间的符号，中的第一个字符表示相对时间的符号，“ “0”0”表示表示为正值，为正值，“ “1”1”表示为负值，本探测中表示为负值，本探测中YYGGYYGG中的时间为中的时间为0707时时( (北京时北京时) )，因此气球实际施放时间与，因此气球实际施放时间与YYGGYYGG的差的差=(77)*3600+1
26、5*60+9=909=(77)*3600+15*60+9=909秒，秒，编码为编码为0090900909，n n10001000百帕的时间为百帕的时间为0.30.3分钟，实际探测时间与分钟，实际探测时间与YYGGYYGG的差的差=(77)*3600+=(77)*3600+(15+0.3)*60+9=927(15+0.3)*60+9=927秒，编码为秒，编码为0092700927，n n925925百帕的时间为百帕的时间为2.22.2分钟，实际探测时间与分钟，实际探测时间与YYGGYYGG的差的差=(77)*3600+=(77)*3600+(15+2.2)*60+9=1041(15+2.2)*6
27、0+9=1041秒，编码为秒，编码为0104101041，n n10001000百帕的纬度、经度差是：百帕的纬度、经度差是：50005000、50005000，则，则10001000百帕的空间定百帕的空间定位编码是：位编码是：00500050000050005000其中第一组中的第一、二个字符为规定等压其中第一组中的第一、二个字符为规定等压面的指示码面的指示码“ “00”00”，三、四、五编纬度差的前三位，三、四、五编纬度差的前三位“ “500”500”，纬度差的，纬度差的第四位编到下一组中的第一位第四位编到下一组中的第一位“ “0”0”，剩下的四位编经度差，剩下的四位编经度差“ “5000”
28、5000”。n n925925百帕的纬度、经度差是：百帕的纬度、经度差是：00010001、00040004，则，则925925百帕的空间定位百帕的空间定位编码是：编码是：92000100049200010004n n其中第一组中的第一、二个字符为规定等压面的指示码其中第一组中的第一、二个字符为规定等压面的指示码“ “92”92”，三、，三、四、五编纬度差的前三位四、五编纬度差的前三位“ “000”000”，纬度差的第四位编到下一组的第一，纬度差的第四位编到下一组的第一位位“ “1”1”，剩下的四位编经度差，剩下的四位编经度差“ “0004”0004”。n n其它组的报文编写方法与上大同小异，
29、详情请参考中国气象局其它组的报文编写方法与上大同小异，详情请参考中国气象局国国内探空报、测风报编码扩充方案内探空报、测风报编码扩充方案。 n n十二、热敏电阻温度元件的误差订正十二、热敏电阻温度元件的误差订正n n1、长波辐射误差（PDTL）2、太阳辐射误差（1）日高角计算：n n(2)太阳辐射误差计算公式n n3、热敏电阻温度元件的滞后误差 n n十三、基测检定箱和水银气压表水银槽面十三、基测检定箱和水银气压表水银槽面不在同一海拔高度的气压订正公式：不在同一海拔高度的气压订正公式：n n气气压仪压仪器器值值（百帕）（百帕）单单位高度气位高度气压订压订正正值值（百帕（百帕/ /米）米）P P0
30、 0 101010100.130.13910910 P P0 0101010100.120.12800800 P P0 09109100.110.11690690 P P0 08008000.090.09590590 P P0 06906900.080.08480480 P P0 05905900.070.07n n第四节第四节 主要处理方法主要处理方法n n一、数据的使用一、数据的使用n n数据所采用的单位、分辨率如下表：数据所采用的单位、分辨率如下表：n n由于数字式探空仪数据探测精度和采样率的提高，以及数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据在计算
31、机内基本上是按浮点( (小数点后小数点后6 6位位) )来运算的，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，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，因此在本软件中出现下列情况，均属于正常。因此在本软件中出现下列情况，均属于正常。n n某一特性层的气压与规定等压面的某层气压相等，但该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；要素值有一项或多项有微小出入；n n特性层上出现温度等于零度，但该特性层上的气压与零特性层上出现温度等于零度
32、，但该特性层上的气压与零度层上的气压可能不相同；度层上的气压可能不相同；n n某一对流层顶的气压与规定等压面的某层气压相等，但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。素值有一项或多项有微小出入。数据名称数据名称数据名称数据名称单单位位位位数据数据数据数据类类型型型型显显示分辨率示分辨率示分辨率示分辨率时间时间秒秒分分浮点浮点浮点浮点1 10.10.1温度温度浮点浮点0.10.1气气压压 hPahPa浮点浮点地面：地面：0.10.1高空：高空：1 1100Hpa评价：2个字作孽.10：最风光却内心最煎熬的人当然是老板n n有一帮子难对付的员工，有变化莫测的外部市场，还有剪不断理还乱的内部协调和管理，或许还有个别养在外面的金丝雀。
