惡劣天氣對高空探測工作的影響及應對技術

摘要：本文分析了幾種惡劣天氣情況下對高空探測工作的影響，并提出相應的技術對策，以期為高空探測工作提供參考。

關鍵詞：惡劣天氣;高空探測;影響;應對技術

中圖分類號：S164文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20190615068

引言

由于外界的因素，高空氣象探測工作會受到一定的影響，過程并不能夠完全按照預設進行。尤其是遇到了復雜惡劣的天氣情況，如雷電、暴雨、颶風及大霧等，會出現(xiàn)高空探測工作中遲放球、重放球或者某次高空氣象探測記錄缺測等情況，導致整個高空氣象探測的過程中數(shù)據(jù)缺測，從而使記錄不完整。L波段雷達電子探空儀普遍應用，全國的高空探測工作明顯地提高了惡劣天氣情況下的探測能力，即便是遇到了特殊的情況，在處理問題上也有一定的提高。但是，通過用技術來對高空探測工作進行改進還存在一定的局限性，在高空氣象探測工作中，想要切實提高氣象探測工作的高效性、數(shù)據(jù)真實性、質(zhì)量可靠性，尤其是在惡劣的天氣條件下，進行高空探測需要從探空儀地面準備工作、充灌氣球2個方面出發(fā)，更好地提供給社會更加精準的天氣預報服務。

1強對流天氣對高空探測工作的影響及應對

強對流天氣都會在很突然的情況下發(fā)生的，天氣的變化也很劇烈，并且發(fā)生時還會有強的雷暴、大風以及冰雹等現(xiàn)象，所產(chǎn)生的破壞非常嚴重。所以，在高空探測工作的進行當中，如果遇到了強對流天氣情況，就要采取一些手段來應對。要做的是增加比較有經(jīng)驗的工作人員，以估算雨天的凈舉力，通常比晴天時的凈舉力約大1.5kg，氣球上升時的平均速度為350～400m/min。所以在下雨的情況時，需要根據(jù)實際的天氣情況適當?shù)卦黾庸嗲虻膬襞e力。如果是一般程度的雨勢，就要根據(jù)風向來判斷氣球的飛行方向。如果當時的天氣情況多烏云且云層厚，那么就要增加適量的凈舉力。如果雨勢很大且云層也厚，那么要加大3～3.5kg的凈舉力才能夠保證氣球的正常飛行，而不會發(fā)生下沉的現(xiàn)象。

另外還要防范雨水不能夠進到探測儀的里，否則的話會使升空的氣球內(nèi)灌進雨水，從而使探空儀的信號不再穩(wěn)定，嚴重時會出現(xiàn)信號突然丟失的現(xiàn)象。遇到放球時雨勢較大，需要將裝配好的探空儀的縫隙處用透明膠帶緊繞，從而來避免雨水的進水，使元器件受到損壞。

發(fā)生強對流天氣的時間通常是在夏天，天氣情況也較為復雜多變，所以放球時一定要把握最好的時機。如果放球時正好遇到大雨天氣，雨勢很強的時候，可以稍推遲一會兒，仔細觀察云層變化判斷雨勢。通常當強降雨發(fā)生過，或者雨勢漸弱的情況下，可以立即放球。如果遇到強雷暴天氣，雷暴會干擾地面上的電子設備從而導致信號混亂，所以要等雷暴走出觀測站的上空后，再進行放球工作。

2大風大霧天氣對高空探測工作的影響及應對2.1大風天氣的影響及應對

在放球時遭遇大風天氣，如果氣球的施放點正處于大風的上風處，而探測雷達又位于大風的下風處，這樣的情況會導致在氣球施放過后，很快從雷達上空飄移過，這樣雷達就沒有辦法跟蹤到氣球。所以在大風天氣進行放球時，需注意以下幾個方面。

放球時遇到風勢很大的情況，就要先判斷風向，再借助大風放球器、選擇在避開雷達的上風處施放氣球。如果大風沒有停止的趨向，即便通過大風放球器也不能正常進行，可以根據(jù)風向，抓住風速變小的瞬間施放氣球。但遇到颶風或者是強對流天氣時的大風，這種情況下風時一般都不太長，待風過后再施放球即可。

放球時，如果有強風暴現(xiàn)象，氣球很容易從高空下沉下來，所以此時應密切地關注氣壓變化，如在500mbar之下，就需要重新再次放球，并準備工作：充灌氣球、準備探空儀器、浸泡電池等。如果氣球被高壓壓下來不多時，應需觀察等待氣球再上升，并做出真實的數(shù)據(jù)記錄。如果這個過程中探空儀有損壞的情況，那么需要重新進行此次工作。在大風天氣放球，要根據(jù)實際情況，對放球位置來進行確定，避免放球的失敗導致探空工作的不正常。

在大風天氣情況時，放球前，需把握大風放線器的準備、放球器和探空儀的連接技巧、探空儀與氣球的連接技巧、根據(jù)風向選擇合適的放球地點、放球路線及放球后的跟蹤要領。在使用放線器前，要檢查儀器的持鉤及繞線板上放球線線繩是否牢固，看看繞線板上有無裂紋;施放球時，系球充氣口的環(huán)形繩的余線線頭不能夠太長，要避免其纏繞上放球線;放球時要先判據(jù)風向，再選取合適的地點，并且保證路線的通暢;大風天氣高空探測，為確保雷達能夠跟蹤成功，需調(diào)用經(jīng)驗豐富的放球人員和技術較強的雷達人員。如果有丟球情況，室外放球人員要及時準確目測出探空儀所處的仰角、方位角，并抓緊時間通知室內(nèi)跟蹤操作人員。如果能見度不高，看不到球影時，無法獲取氣球所在的位置，室內(nèi)跟蹤操作人員可估算出大致的方位，并開始雷達的扇掃功能，排除假定向，防止旁瓣跟蹤。

2.2大霧天氣的影響及應對

當有大霧的時候，通常都會出現(xiàn)靜風，能見度不高，不能夠正常抓球。有靜風時，氣球升空后角度的變化很迅速，導致雷達不能正常地跟蹤，以至于探空出現(xiàn)失敗。因此要做好防范的措施：如果放球前有大霧和靜風天氣，要提前將工作人員的分工做好，同時做好抓球準備。如果雷達不能夠跟蹤氣球升空的情況，或者是跟丟了，雷達操作員需根據(jù)經(jīng)驗改變跟蹤方式，通過人工抓球以獲得真實有效的數(shù)據(jù)，并根據(jù)當時的情況及時通知室外的操作人員，以解決面對的問題。

3雨雪天的影響及應對

高空探測工作中不能夠提前進行放球，在特殊情況下，也不能推遲放球工作。然而在有雨雪等天氣的條件下，放球工作可能會受到氣溫、氣壓以及冷空氣各方面的影響，從而使氣球在上升過程中出現(xiàn)各種問題，從而使探空的數(shù)據(jù)和質(zhì)量受到一定的影響。這種情況，需要對雨雪勢進行觀察判斷，當雨雪勢減弱的情況下抓住時機進行放球。如果氣球的升空區(qū)域正好在大雨雪區(qū)中，那么就需要重新對地點進行選擇，并及時進行放球，同時也要避免在探空儀的升空過程中，遭到雷暴的破壞。

4強雷暴天氣的影響及應對

雷暴天氣不僅會破壞地面上的設備，還可能會擊穿探空儀中的回答器，從而使探空儀失去信號。因此，在出現(xiàn)強雷暴天氣，或者即將會有強雷暴到來，可先通過積雨云的走向以及高空的風向來判斷雷暴是往哪個方向移動的，避免升空后的探空儀器進入到強雷暴區(qū)域。如果放球過程中受到了雷暴的侵襲，那么需要再放球進行高空探測。

高空探測工作會受到雷暴的電磁干擾，信號會出現(xiàn)時斷時續(xù)，或者徹底消失。而此時要堅持進行觀測，保持信號處于接收的狀態(tài)中。如果連續(xù)有5min以上沒有傳送過來有效數(shù)據(jù)，那么就需要重新進行探測。

5惡劣天氣對特殊記錄的正確處理

惡劣天氣情況下，高空探測工作很可能會存在一些特殊記錄或缺測等情況。例如，在暴雨天氣探空過程中，可能會受到強大下沉氣球影響，氣球被迫下降，之后再緩慢上升。而這段下沉記錄中只有在數(shù)據(jù)處理軟件工作后，才能夠正常使用。并且要人工對氣球下沉的開始時間和終止時間做好記錄，并做刪除。

大風下沉段的記錄會隨探空數(shù)據(jù)刪除而自動刪除，下沉終止點以后時間、數(shù)據(jù)下移。如果500hPa以下儀器變性、信號突然有消失情況，就需要重新放球。如果斜距不正確，就使用探空高度來替代斜距，替代不了的部分進行刪除處理。

6編報發(fā)文

惡劣天氣情況下出現(xiàn)的遲放球者重放球現(xiàn)象，都可能會使高空報文編發(fā)報及傳輸逾限，尤其是TTAA報文，對于高空探測工作質(zhì)量的考核影響非常負面。按時觀測、定時發(fā)報、并且保證觀測資料的可比較性是氣象綜合觀測業(yè)務的基礎工作，氣象預報服務工作也迫切需求及時獲取正點時次高空氣象觀測資料。因此，要為天氣預報服務提供及時準確的高空探測資料，并降低因惡劣天氣造成的文件傳輸考核負面影響，需將由于惡劣天氣造成的重放球或遲放球情況，到TTAA報的正常規(guī)定編發(fā)報時刻。

7結(jié)語

惡劣天氣會對高空探測工作造成異常現(xiàn)象，因此需要相關方面工作人員在高空探測工作中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并且總結(jié)出經(jīng)驗教訓，學習接受新的知識點，掌握各種特殊情況下高空探測工作注意事項，才能夠保證探測工作順利進行及數(shù)據(jù)的真實有效性。

參考文獻

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作者簡介：杜麗紅（1967-），女，本科，工程師，研究方向：綜合氣象工作。