Типовые расчеты для радиозондирования

Электронная книга Microsoft Excel "Типовые расчеты для радиозондирования" содержит "действующие" примеры вычислений, выполняемых при обработке и анализе данных радиозондирования атмосферы. При необходимости, любой из этих примеров можно использовать в практической работе - достаточно заменить исходные данные (они отображаются черным шрифтом) на необходимые значения и тут же будут готовы результаты вычислений (они отображаются синим курсивом).

Для опытных аэрологов, имеющих за плечами опыт работы с аэрологическими кругами и уже поднаторевших в освоении ПЭВМ, использование книги не должно составить особого труда.

При использовании электронной книги для анализа результатов автоматической обработки необходимо иметь в виду, что компьютер на экране или при выводе на печать отображает уже округленные значения, поэтому возможны небольшие расхождения в последнем знаке результатов.

Ниже приводится краткое описание примеров в соответствии с их расположением на листах электронной книги.

Лист "Координаты" - Координаты
Позволяет вычислять по данным радиолокационного сопровождения (дальности, азимуту и углу места) прямоугольные координаты радиозонда (удаление на восток, удаление на север и высоту подъема), а при условии ввода высоты и широты станции - геометрическую и геопотенциальную высоту радиозонда над уровнем моря.

Лист "PTU" - Расчет давления
Позволяет вычислить давление на верхнем уровне слоя по данным о высотах, температурах и влажности на нижней и верхней границе слоя, а также давлению на нижней границе слоя.

Лист "H1000" - Расчет геопотенциала H1000 при давлении на уровне станции меньше 1000 гПа
Позволяет вычислить геопотенциальную высоту изобарической поверхности 1000 гПа при давлении на уровне станции менее 1000 гПа по высоте станции, наземным температуре и влажности и давлению.

Лист "H925" - Расчет геопотенциала H925 при давлении на уровне станции меньше 925 гПа
Позволяет вычислить геопотенциальную высоту изобарической поверхности 925 гПа при давлении на уровне станции менее 925 гПа по высоте станции, наземным температуре и влажности и давлению.

Лист "HTU" - Расчет геопотенциальной высоты
Позволяет вычислить геопотенциальную высоту на верхней границе слоя по высоте нижней границе слоя, а также температуре, влажности и давлению на границах слоя.

Лист "HTU" - Проверка геопотенциальной высоты
Позволяет использовать вычисленную выше высоту для гидростатического контроля согласованности геопотенциальных высот, например, для стандартных изобарических поверхностей. Для этого достаточно дополнительно ввести контролируемое значение геопотенциальной высоты на верхней границе слоя, Excel сама вычислит толщину слоя и сравнит ее с расчетной. Для оценки допустимости расхождений можно использовать допуски, применяемые при техническом контроле качества наблюдений.

Лист "Тропопауза" - Проверка градиента менее 2 °С/км
Позволяет проверить вертикальный градиент температуры от уровня предполагаемой тропопаузы. Для этого нужно ввести высоту и температуру на уровне предполагаемой тропопаузы, а затем проверить температуры на вышележащих уровнях в слое толщиной 2 км. После ввода температуры и высоты проверяемого уровня Excel рассчитывает минимальное значение температуры на проверяемом уровне, которое соответствует вертикальному градиенту 2 °С/км. Если оно меньше температуры проверяемого уровня, отображается результат проверки "Критерий тропопаузы выполняется", в противном случае - "Критерий тропопаузы не выполняется", при этом цвет шрифта изменяется с зеленого на красный.

Лист "Тропопауза" - Проверка градиента более 3 °С/км
Позволяет проверить наличие слоя с вертикальным градиентом температуры более 3 °С/км, необходимого для проверки наличия второй и последующих тропопауз. Процедура проверки аналогична вышеописанной для поиска тропопаузы.

Лист "Изобары" - Расчет значений метеоэлементов на и/б поверхностях
Позволяет определить значения метеорологических величин (геопотенциальной высоты, температуры, влажности, направления и скорости ветра) на уровне изобарической поверхности, находящейся между нижней и верхней границами исследуемого слоя по данным на границах слоя.

Лист " Особые TU" - Проверка особых точек по температуре и влажности
Позволяет проверить соответствие критериям особых точек по температуре и влажности уровней между проверяемыми особыми точками. Для этого нужно ввести давление (при анализе телеграммы) или высоту (при анализе результатов обработки), температуру и влажность уровнях нижней и верхней особых точек, а затем проверить температуру и влажность на уровнях, лежащих между ними. После ввода давления или высоты, а также температуры и влажности проверяемого уровня, Excel рассчитывает интерполированные значения температуры и влажности на проверяемом уровне и вычисляет соответствующие отклонения. Если отклонение по температуре не превышает одного градуса, отображается результат проверки "Критерий ОТ для тропосферы выполняется", если оно не более двух градусов - "Критерий ОТ для стратосферы выполняется", в противном случае - "Критерий ОТ не выполняется", при этом цвет шрифта изменяется с зеленого на оранжевый и красный. Если отклонение по влажности не более 15%, отображается результат проверки "Критерий ОТ выполняется", в противном случае - "Критерий ОТ не выполняется", при этом цвет шрифта изменяется с зеленого на красный.

Лист "Ветер" - Расчет ветра в слое
Позволяет рассчитать направление и скорость ветра в слое между двумя уровнями по горизонтальным прямоугольным координатам радиозонда и полетному времени на нижней и верхней границе слоя.

Лист " Особые DV" - Проверка особых точек по направлению и скорости ветра
Позволяет проверить соответствие критериям особых точек по направлению и скорости ветра на уровней между проверяемыми особыми точками. Для этого нужно ввести давление (при анализе телеграммы) или высоту (при анализе результатов обработки), направление и скорость ветра на уровнях нижней и верхней особых точек, а затем проверить направление и скорость ветра на уровнях, лежащих между ними. После ввода давления или высоты, а также направления и скорости ветра на проверяемом уровне, Excel рассчитывает интерполированные значения направления и скорости ветра на проверяемом уровне и вычисляет соответствующие отклонения. Если отклонение по направлению не превышает десяти градусов, отображается результат проверки "Критерий ОТ выполняется", в противном случае - "Критерий ОТ не выполняется", при этом цвет шрифта изменяется с зеленого на оранжевый и красный. Если отклонение по скорости ветра не более 5 м/с, отображается результат проверки "Критерий ОТ выполняется", в противном случае - "Критерий ОТ не выполняется", при этом цвет шрифта изменяется с зеленого на красный.

Лист "Сдвиг ветра" - Расчет сдвига ветра в слое
Позволяет рассчитать сдвиг ветра в слое между уровнем максимального ветра и уровнем, лежащим на 1 км ниже или выше уровня максимума.

"Средний ветер" - Расчет среднего ветра
Позволяет рассчитать средний ветер (для телеграммы "СЛОЙ") по полетному времени и прямоугольным горизонтальным координатам радиозонда.

"СЛОЙ" - СЛОЙ из RAW(DATA)
Позволяет составить телеграмму СЛОЙ по данным из файлов RAW АРВК МАРЛ-А и Вектор-М для версий ПО с ошибкой вычисления среднего ветра. Для расчета нужно ввести или скопировать из файла время, высоту, дальность, азимут и угол места для соответствующих стандартных высот.

Первая версия "Типовых расчетов для радиозондирования" была создана в процессе внедрения и сопровождения АРМ Аэролога как стимул для приобщения аэрологов к активному использованию ПЭВМ в повседневной работе. Надеюсь, что она окажется полезной и для аэрологической сети в целом. Использование "Типовых расчетов…" в системе Росгидромета и преподавателями и учащимися соответствующих специальностей учебных заведения абсолютно бесплатно. Их распространение в системе Росгидромета также приветствуется при условии распространения исходного архива в неизменном виде. Распространение электронной книги в модифицированном виде не приветствуется, но использование ее идей не возбраняется. Формулы на листах защищены только в целях предотвращения их непреднамеренного повреждения. Об использовании "Типовых расчетов.." другими пользователями просьба информировать автора.
Загрузить "Типовые расчеты" (84 кБ). /Версия от 13.05.2010
NEW(13.05.2010):составление сообщения СЛОЙ
NEW(01.07.2009):расчет H925 при Р0<925 гПа
/

Уголок разработчика


©2003-2010, komet.katsmtu-net.ru Александр Кац