Особенности обработки данных радиопилотных наблюдений

По координатам радиозонда вычисляют скорость и направление ветра в атмосфере. Обработка данных радиопилотных наблюдений близка к обработке радиоветровых наблюдений при радиозондировании атмосферы и производится в следующей последовательности:

· Определение высоты радиопилота над поверхностью земли и над уровнем моря. При ручной обработке строится график зависимости высоты над уровнем моря от времени в масштабе М: 1см = 1 км = 2мин. Также строится график зависимости высоты над поверхностью земли от времени до 3-ей минуты подъема в масштабе М: 1см = 200м = 2мин.

· Определение скорости и направления ветра в атмосфере по координатам: α – азимуту, Е – углу места, D – наклонной дальности. (При ручной обработке графики ветра не строятся и особые точки не выбираются).

· Определение скорости и направления ветра на стандартных высотах и изобарических поверхностях методом интерполяции. (Для определения ветра на ИП необходимо знать их примерные высоты).

· Выбор наибольшей и максимумов скорости ветра.

· Определение вертикальных сдвигов скорости ветра.

· Определение результирующего (среднего) ветра.

· Кодирование результатов по коду КН-03 и передача информации потребителям.

Кодирование результатов ветрового зондирования атмосферы

Результаты радиопилотных (и шаропилотных) наблюдений кодируются по коду КН-03. Код КН-03 состоит из 4-х частей: A, B, C, D. В частях А и В кодируется информация от поверхности Земли до изобарической поверхности (ИП) 100 гПа включительно, т.е. до высоты примерно 16 километров. В частях С и D кодируется информация выше изобарической поверхности 100гПа, т.е. давление меньше 100 гПа. В частях А и С кодируется информация на изобарических поверхностях и максимумах скорости ветра.

В частях В и D кодируется информация на стандартных высотах и уровнях  особых точек по скорости и направлению ветра.

(Схема кода КН-03 PILOT приведена для стационарной наземной станции.)

Часть А кода КН-03

 

РРAA  YYGGа₄  IIiii

44 n P₁P₁

Или

55 n P₁P₁ ddfff ddfff ddfff

………………………………..

7 H_m H_m H_m H_m

Или

6 H_m H_m H_m H_m d_m d_m f_m f_m f_m (4 v_b v_b v_a v_a )

………………………………………………..

Или 77999

РРAA  - отличительная группа части А.

YYGGа₄ – дата (YY) и срок (GG) наблюдения по международному согласованному времени (МСВ). (Кодируются также, как в коде КН-04).

а₄ – тип используемого наземного оборудования. Если использовался оптический теодолит при шаропилотных наблюдениях, то цифра а₄=1. Если использовался радиолокатор при радиоветровых наблюдениях, то а₄=3.

IIiii – индекс станции.

44 n P₁P₁

Или

55 n P₁P₁     В этих группах кодируются данные на изобарических поверхностях в порядке возрастания их высоты. Если изобарические поверхности определены путем измерения давления, то используются цифры 44. Если давление не измерялось, то используются цифры 55. (При шаропилотных и радиопилотных наблюдениях используются цифры 55).

n - количество изобарических поверхностей, может принимать значения от 1 до3.

P₁P₁ – давление изобарической поверхности, начиная с которой далее передаются данные о ветре.  

ddfff – направление и скорость ветра на изобарических поверхностях, кодируются также, как в коде КН-04. За группами  44 n P₁P₁ или 55 n P₁P₁ должно следовать не более 3-х групп ветра. Схема кода будет иметь следующий вид:

55385 ddfff ddfff ddfff (3 –количество ИП, 85 – это давление ИП 850 гПа, затем следуют данные о ветре на ИП 850гПа, 700гПа, 500гПа).

55340 ddfff ddfff ddfff (Группы ветра на ИП 400гПа, 300гПа, 250гПа).

55320 ddfff ddfff ddfff (Группы ветра на ИП 200гПа, 150гПа, 100гПа)

Если на каких-то промежуточных ИП данные о ветре отсутствуют, то группа ветра ddfff кодируется в виде 5-ти дробей (/////).

7 H_m H_m H_m H_m

Или

6 H_m H_m H_m H_m В этих группах передаются данные о максимальном ветре и вертикальных сдвигах скорости ветра.

Отличительная цифра 6 используется, если максимум находится в верхней точке подъема. В остальных случаях используется цифра 7.

H_m H_m H_m H_m - геопотенциальная высота уровня максимума скорости ветра кодируется в декаметрах. Например, H_m=7350метров, группа кодируется 70735, H_m= 12780 метров, группа кодируется 71278. 

d_m d_m f_m f_m f_m - направление и скорость ветра в максимуме.

4 v_b v_b v_a v_a  -вертикальные сдвиги скорости ветра. v_b v_b – вертикальный сдвиг скорости ветра на 1 км ниже максимума, v _а v _а - вертикальный сдвиг скорости ветра на 1 км выше максимума.

Часть В кода КН-03 (Схема части В кода КН-03 приведена для АЭ Росгидромета).

 

РРВВ  YYGGа₄  IIiii

9

Или

8  t_nu ₁ u ₂ u ₃      ddfff        ddfff            ddfff

--- // ---           --- // ---      --- // ---         --- // ---

В части В кода КН-03 на аэрологических станциях Росгидромета кодируется информация о ветре на стандартных высотах.

Цифра 9 используется для передачи данных на стандартных высотах, кратных 300 метрам.

Цифра 8 используется для передачи данных на стандартных высотах, кратных 500 метрам.

t_n – число десятков, полученное от деления стандартных высот на 300 или 500.

u ₁ u ₂ u ₃ - число единиц, полученное от деления стандартных высот на 300 или 500.

На АЭ Росгидромета в части В передаются данные на следующих стандартных высотах: 300, 600, 900 метров над поверхностью земли (кратные 300 – цифра кода 9) и 1000, 2000, 4000 метров над уровнем моря (кратные 500 – цифра кода 8). Таким образом, схема части В будет иметь следующий вид:

Ddfff ddfff ddfff

Ddfff ddfff ddfff

В группе 90123 0 –это число десятков, полученных от деления 300, 600, 900 метров на 300; 1 – это число единиц, полученное от деления стандартной высоты 300 метров на 300; 2 - это число единиц, полученное от деления стандартной высоты 600 метров на 300; 3 - это число единиц, полученное от деления стандартной высоты 900 метров на 300. За группой 90123 следуют три группы ветра ddfff: ветер на стандартной высоте 300 метров, ветер на стандартной высоте 600 метров, ветер на стандартной высоте 900 метров,

В группе 80248  0 – это число десятков, полученных от деления 1000, 2000, 4000 метров на 500; 2 – это число единиц, полученное от деления стандартной высоты 1000 метров на 500; 4 - это число единиц, полученное от деления стандартной высоты 2000 метров на 500; 8 - это число единиц, полученное от деления стандартной высоты 4000 метров на 500.

 

Часть С кода КН-03

Часть С аналогична части А, в ней передается информация на ИП 70, 50, 30, 20 и 10 гПа.  Группы в части С кодируются также, как и в части А.

 

РРСС  YYGGа₄  IIiii

Ddfff ddfff ddfff

Ddfff ddfff

7H_m H_m H_m H_m

Или

6H_m H_m H_m H_m d_m d_m f_m f_m f_m (4v_b v_b v_a v_a)

Или 77999

Часть D кода КН-03

Часть D аналогична части В. На АЭ Росгидромета в части D передаются данные на следующих стандартных высотах: 22, 28, 30, 34, 36, 38 километров над уровнем моря (кратные 500 – цифра кода 8). Таким образом, схема части D будет иметь следующий вид:

 

 РР DD   YYGGа₄  IIiii

84/4/ ddfff (44 – частное от деления 22км на 500, затем передается скорость и направление ветра на стандартной высоте 22км).

85/6/ ddfff (56 – частное от деления 28км на 500, затем передается скорость и направление ветра на стандартной высоте 28км).

860/8 ddfff ddfff (60 – частное от деления 30км на 500, 68 – частное от деления 34км на 500; затем передается скорость и направление ветра на стандартных высотах 30км и 34км).

872/6 ddfff ddfff (72 – частное от деления 36км на 500, 76 – частное от деления 38км на 500; затем передается скорость и направление ветра на стандартных высотах 36км и 38км).