探空觀測(cè)對(duì)氣象綜合觀測(cè)能力提升的作用分析

羅宏峰，黃 燕

（新疆喀什國(guó)家基準(zhǔn)氣候站綜合觀測(cè)崗，新疆喀什844000）

探空觀測(cè)對(duì)氣象綜合觀測(cè)能力提升的作用分析

羅宏峰，黃 燕

（新疆喀什國(guó)家基準(zhǔn)氣候站綜合觀測(cè)崗，新疆喀什844000）

分析探空觀測(cè)對(duì)氣象綜合觀測(cè)能力提升的作用，采用文獻(xiàn)分析法研究探空觀測(cè)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)觀測(cè)過程中，對(duì)科研、天氣預(yù)報(bào)以及實(shí)時(shí)天氣所起積極的作用，并且闡述了探空觀測(cè)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響。

探空觀測(cè)；氣象綜合觀測(cè)；觀測(cè)數(shù)據(jù)；氣象學(xué)

在氣象基礎(chǔ)探測(cè)的數(shù)據(jù)中，高空氣象探測(cè)數(shù)據(jù)是最重要的部分。高空氣象探測(cè)在氣象觀測(cè)領(lǐng)域中起到了很大的作用，它可以提供第一數(shù)據(jù)給氣象觀測(cè)，讓氣象觀測(cè)變得更直觀、更方便、更可控。

探空觀測(cè)主要指的是：對(duì)從地面到30 000 m高度間的大氣層進(jìn)行不同高度上的不同氣象數(shù)據(jù)探測(cè)，主要包括風(fēng)向、濕度、風(fēng)速、溫度以及氣壓等。同時(shí)還包含了對(duì)特殊項(xiàng)目的研究，比如大氣中的成分、電場(chǎng)、輻射、臭氧等。探測(cè)方法可以分為雷達(dá)測(cè)風(fēng)、氣象探測(cè)以及無線電探空等幾種［1］。

探空觀測(cè)比其他氣象探測(cè)復(fù)雜，并且具有其獨(dú)特性，提高探空觀測(cè)能力對(duì)于氣象探測(cè)有著無法替代的重要意義。在氣象部門的觀測(cè)中，探空觀測(cè)既是獲取天氣變化的重要手段，也是其中最重要的方法。在工作與實(shí)踐中，必須加強(qiáng)對(duì)探空觀測(cè)的深入研究。本文對(duì)探空觀測(cè)在氣象綜合觀測(cè)能力提升的作用方面進(jìn)行分析，為相關(guān)部門提供參考。

1 探空觀測(cè)的含義

探空觀測(cè)在氣象探測(cè)中起著十分重要的作用。探空觀測(cè)主要是通過含有氫氣探測(cè)專用攜帶探測(cè)儀上升，對(duì)于高空中的氣壓、空氣以及濕度進(jìn)行測(cè)量，并觀測(cè)高空風(fēng)向與風(fēng)速?？梢姡娇沼^測(cè)的相關(guān)參數(shù)直接由施放高度來決定。在探空觀測(cè)中，空氣阻力、凈舉力、充灌方法與降水等都會(huì)對(duì)其獲得的數(shù)據(jù)造成影響。

大氣中的各類天氣現(xiàn)象主要是由高空的情況產(chǎn)生，即高空是其天氣發(fā)展演變的源頭。常規(guī)的高空氣象探測(cè)主要特點(diǎn)是定時(shí)、定點(diǎn)以及連續(xù)性，所以在氣象探測(cè)數(shù)據(jù)中，高空氣象探測(cè)的數(shù)據(jù)十分重要。當(dāng)然檢測(cè)高空氣象長(zhǎng)期變化需要一個(gè)長(zhǎng)期、穩(wěn)定以及一致性的探測(cè)數(shù)據(jù)，以此才能真實(shí)、全面地了解大氣要素的變化。

2 分析探空觀測(cè)的背景與意義

2.1 探空觀測(cè)的發(fā)展

探空觀測(cè)由日常人工控制逐漸被軟件控制代替，但是人工控制與軟件控制兩者之間仍然存在很大差距，為了避免人為因素造成的數(shù)據(jù)差異，需要自動(dòng)質(zhì)量控制的更多介入。在實(shí)際探測(cè)中，因?yàn)楸簧釛壍臄?shù)據(jù)很有可能是最真實(shí)的可以反映大氣情況的數(shù)據(jù)，所以在實(shí)現(xiàn)探空氣象自動(dòng)化過程中，需要盡可能的保留原始數(shù)據(jù)，為工作和研究提供更多可靠的數(shù)據(jù)。

2.2 探空觀測(cè)對(duì)天氣學(xué)的重要意義

在天氣學(xué)的發(fā)展過程中，高空氣象觀測(cè)是十分重要的數(shù)據(jù)來源，將天氣學(xué)分為4個(gè)階段。在大氣科學(xué)數(shù)據(jù)中，氣象探測(cè)獲得了非常重要的數(shù)據(jù)，也是國(guó)家最重要的基礎(chǔ)性資源與公益性資源來源。在社會(huì)可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展中，控空觀測(cè)都發(fā)揮著十分重要的作用，對(duì)氣象學(xué)的研究具有重要意義。

在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)觀測(cè)的過程中，探空觀測(cè)與科研、天氣預(yù)報(bào)、實(shí)時(shí)天氣分析、農(nóng)業(yè)以及大眾工作服務(wù)有著密切的關(guān)系。到目前為止，控空觀測(cè)還沒有其他方法可以替代，可見該方法十分重要，實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于探空觀測(cè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，已經(jīng)上升到了備受關(guān)注的地步。由于探空觀測(cè)比其他氣象探測(cè)要復(fù)雜得多，見時(shí)它具有其獨(dú)特性，在高時(shí)效性以及數(shù)據(jù)的合理性上還存在一定問題。所以如何提高探空觀測(cè)能力對(duì)于氣象探測(cè)有著不可彌補(bǔ)的重要意義。

由此可見，如何提高探空觀測(cè)對(duì)氣象綜合觀測(cè)能力是關(guān)鍵，下面從幾個(gè)方向進(jìn)行分析。

3 探空觀測(cè)對(duì)氣象綜合觀測(cè)能力提升的作用分析

3.1 探空觀測(cè)對(duì)氣象綜合觀測(cè)的實(shí)際影響

當(dāng)前在氣象發(fā)展戰(zhàn)略上，我國(guó)明確提出了對(duì)氣象信息傳輸以及質(zhì)量控制系統(tǒng)的嚴(yán)格要求。在天氣預(yù)警、人工影響天氣、天氣預(yù)報(bào)、氣象防災(zāi)減災(zāi)等核心的實(shí)施業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，氣象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的建設(shè)至關(guān)重要，而在這所有數(shù)據(jù)中，探空觀測(cè)獲得的數(shù)據(jù)是起決定性作用的一項(xiàng)觀測(cè)數(shù)據(jù)。

在氣象業(yè)務(wù)的各類需求中，探空觀測(cè)在災(zāi)害性天氣預(yù)測(cè)、預(yù)警方面的重要數(shù)據(jù)來源，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)［2］。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，天氣預(yù)報(bào)也越來越依賴探空觀測(cè)的資料，并進(jìn)行預(yù)定模式演算出天氣在未來的變化與發(fā)展。在近幾年的較大自然災(zāi)害中，探空觀測(cè)開展了加密探空觀測(cè)，能迅速地將數(shù)據(jù)傳輸給省級(jí)數(shù)據(jù)中心，確保質(zhì)量可控性以及時(shí)效性。

3.2 國(guó)內(nèi)外探空觀測(cè)技術(shù)進(jìn)行比較分析

與國(guó)外相比，我國(guó)在探空觀測(cè)方面仍然存在著很大的差距?，F(xiàn)在我國(guó)探空觀測(cè)仍然是停留在根據(jù)不同站點(diǎn)數(shù)據(jù)以及不同探測(cè)設(shè)備進(jìn)行誤差分析與數(shù)據(jù)利用的研究，而在國(guó)外，雖然他們的探測(cè)設(shè)備比我國(guó)先進(jìn)很多，但獲得的這些數(shù)據(jù)只能作一定參考。

3.3 影響探空觀測(cè)的因素

探空觀測(cè)能否完成，是由多個(gè)方面決定的，其中最主要的矛盾的是國(guó)家與社會(huì)高速發(fā)展之間存在的沖突，主要包括以下幾個(gè)方面。

（1）無線電凈空環(huán)境影響。探空觀測(cè)主要是通過探空儀發(fā)送的無線電信號(hào)完成數(shù)據(jù)的傳輸，對(duì)于周邊無線電凈空環(huán)境具有很高的要求。

（2）高大建筑物的影響。高大建筑物也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，在探測(cè)后期中，地面障礙物會(huì)對(duì)接受無線電信號(hào)產(chǎn)生阻隔作用，造成信號(hào)無法正常接收，且產(chǎn)生較大的誤差［3］。

（3）人工分析與干預(yù)的影響。目前探空觀測(cè)主要還是依靠人工分析與干預(yù)的方式，與實(shí)際相比較準(zhǔn)確性差且效率偏低。為了有效地解決這一問題，需要進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的自動(dòng)化系統(tǒng)，一方面讓科研介入，另一方面發(fā)掘其更多的實(shí)用價(jià)值。所以在未來的發(fā)展過程中，探空觀測(cè)質(zhì)量控制系統(tǒng)一定會(huì)得到大力的發(fā)展，對(duì)探測(cè)起到重要的作用。

3.4 提升氣象綜合觀測(cè)的整體性

探空觀察從大氣變化、氣流流動(dòng)、溫度、濕度等多方面入手進(jìn)行有效的高空觀察，這無疑為氣象綜合觀測(cè)提供了更多的參考依據(jù)，尤其是一些探空觀察的數(shù)據(jù)，能夠成為氣象綜合觀測(cè)結(jié)果判斷的重要依據(jù)，如果缺少了對(duì)高空氣候變化情況的觀察，那就會(huì)使綜合觀測(cè)缺乏有效的證據(jù)，無法更科學(xué)的掌握氣候變化，需注重氣象綜合觀測(cè)的整體性。

4 小結(jié)

在氣象部門的觀測(cè)中，探空觀測(cè)是其獲取天氣變化的重要手段，也是其中最重要的方法，所以在工作與實(shí)踐中，必須加強(qiáng)對(duì)探空觀測(cè)的深入研究。在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，只有日積月累、積極地對(duì)探空觀測(cè)的準(zhǔn)確度進(jìn)行探索，從而提高探空觀測(cè)的能力，才能獲取更準(zhǔn)確的探測(cè)資料，為氣象綜合觀測(cè)提供一個(gè)更好的服務(wù)平臺(tái)。

［1］趙天保,符淙斌.應(yīng)用探空觀測(cè)資料評(píng)估幾類再分析資料在中國(guó)區(qū)域的適用性［J］.大氣科學(xué),2009（3）:634-648.

［2］張利紅,蔣麗娟,陳朝平,等.探空觀測(cè)資料在西南暴雨中的同化試驗(yàn)［J］.高原山地氣象研究,2009（3）:31-38.

［3］莊照榮,薛紀(jì)善,韓威,等.探空觀測(cè)黑名單檢查在變分同化系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2014（3）:274-283.

【責(zé)任編輯：任小平 renxp90@163.com】

Radiosonde observations to meteorological observation capability analysis

LUO Hong-feng,HUANG Yan
（Comprehensive Observation Post,Xinjiang Kashi National Benchmark Climate Station,Kashi 844000,China）

This essay mainly analyzes the effect of radiosonde observation on the improvement of meteorological comprehensive observing ability.It studies the effect of radiosonde observation on scientific research,weather forecast and real-time weather in the process of real-time data observing through the documentary analysis method,and it analyzes the impact of radiosonde observation on data quality.Radiosonde observation is more complex than other meteorological sounding,and it has its uniqueness,so it is of irreparable importance for meteorological soundingtoenhance the technique ofradiosonde observation.

sounding observations;meteorological observation;observation data;meteorology

P412.23

A

1008-0171（2017）03-0034-03

2016-09-25

羅宏峰（1980-），男，重慶人，新疆喀什國(guó)家基準(zhǔn)氣候站助理工程師。