Page 258 - 《高原气象》2022年第6期

6 期 王 丹等：面向数值同化应用的L波段秒级探空资料的质量控制方法研究 1621
表1 秒级探空观测资料集质量控制前后观测要素的样本量、时间变率标准差，以及资料剔除率
Table 1 The sample numbers，standard deviations of time variability and data rejection of
observation elements from second radiosonde datasets before and after quality control
样本数 时间变率的标准差
观测要素 资料剔除率
质量控制前 质量控制后 质量控制前 质量控制后
纬向风 67019871 58225081 0. 167 m·s −2 0. 117 m·s −2 13. 1%
经向风 67019871 58225081 0. 146 m·s −2 0. 092 m·s −2 13. 1%
温度 69761326 65726971 0. 098 k·s −1 0. 067 k·s −1 5. 8%
气压 69610936 63284624 1. 156 hPa·s −1 1. 026 hPa·s −1 9. 1%
位势高度 69761326 66341278 0. 403 gpm·s −1 0. 211 gpm·s −1 4. 9%
相对湿度 69761326 54878211 0. 383%·s −1 0. 287%·s −1 21. 3%

图5 QC1质控后的秒级探空与模式的观测背景差OMB偏差的水平分布
Fig. 5 Horizontal distribution of bias of radiosonde observation（after QC1）
minus background（OMB）from 1 June to 31 August 2018

重叠。湿度观测偏差的阶段性特点明显，在对流层 “个别时刻 L 波段业务软件风场解算错误”；（2）业
中低层相对模式背景场明显偏干，但在对流层以上 务常规探空和秒级探空的温、湿偏差特点则比较一
则相对模式背景场异常偏湿。就温度场而言，秒级 致。郝民等（2020）认为探空的湿度偏差主要是因
探空和模式背景场温度的变化趋势相同，两者的分 为传感器性能。考虑到湿度偏差订正较为复杂且
布形态基本一致，偏差特征不十分显著。结合相同 很大程度依赖于探测元件的改进升级，因此本文中
时段业务常规探空对上述偏差原因进一步检查可 QC2重点关注风场的偏差问题。
知：（1）实时上传的 L 波段测风与业务常规探空报 同化系统中内置的质量控制方法是背景场检
文资料中的解码风速存在不一致，即在常规探空的 查，一般以 3~5 倍样本标准差为判据，能剔除与模
百分位廓线图中并未发现异常大的纬向风，且不存 式背景场相容性较差的异常观测，但是该方法也存
-1
在“0 m·s 附近小风速带”［图 6（c）］。事实上，远 在局限性。图 7给出了那曲站风场资料与模式背景
芳（2016）对中国高空 L 波段 V1. 0 数据集进行后验 场的散点分布图。从图 7 可知，秒级探空观测和背
-1
评估过程也指出了上述同样问题，并将此解释为 景场不满足对角线分布，离散点较多且0 m·s 风场