一次高空觀測探空儀故障造成遲測處理過程的剖析

韋雨汶 陸杰 易秀弟

摘 要：通過對南寧國家高空氣象觀測站2020年1月9日08時探空觀測遲測的原因及處理過程的剖析，得出了在探空觀測業(yè)務(wù)中當出現(xiàn)探空儀器基測不合格時如何判斷原因，并給出了快速診斷的方法。

關(guān)鍵詞：高空觀測;遲測

高空氣象探測是氣象觀測基礎(chǔ)業(yè)務(wù)之一，是天氣預(yù)報、氣候分析、科學研究和國際交換的氣象情報和資料的主要來源。隨著高空氣象觀測技術(shù)不斷發(fā)展，高空氣象觀測探空儀就必須具有更高更便捷更安全的性能，才能滿足社會更高的要求。新的探空儀器不僅提高了儀器性能，而且能更加快捷完成放球前的儀器準備，提高了高空觀測工作效率。本文通過分析南寧國家高空氣象站2020年1月9日08時使用新型探空儀出現(xiàn)的異常及處理過程，分析在平行觀測使用新型探空儀器中需要注意的問題，給出快速診斷方法。

一、2020年1月9日08時放球前準備

2020年1月1日08時起，全國所有國家高空氣象站開展新型探空儀器換型工作。換型平行觀測時間為2020年1月和7月。此次換型南寧國家高空氣象站同時試用南京大橋機械有限公司、上海長望氣象科技有限公司、太原無線電一廠有限公司三個廠家生產(chǎn)的新型探空儀。其中南京大橋廠及太原廠生產(chǎn)的探空儀為首次在我站業(yè)務(wù)中使用，因此臺站人員對此兩廠生產(chǎn)的探空儀性能和質(zhì)量并未有充分的了解。南寧高空站2020年1月9日08時為平行對比觀測時次。此次使用的是南京大橋廠型號為GTS11、頻率為1675HZ新型數(shù)字式探空儀，為該廠于2019年10月新生產(chǎn)的新型探空儀。

1.計算機、雷達開機流程。值班員在放球前40min左右（本站1月9日實際開機時間為6時35分）開啟雷達、計算機、運行放球軟件。檢查計算機時間（誤差2s）、頻率（1075.0MHZ）、電流（0.1MA）、增益（82）。

2.電池準備。電池在放球前35min左右（本站1月9日實際在6時40min）開始浸泡，浸泡前檢查包裝無漏氣現(xiàn)象，并將電池浸泡在水溫為35℃左右、鹽水為3%左右的溶液中，浸泡時間為4min左右，拿出使電池符電壓在24V左右備用。

3.探空儀的檢查和基值測定。打開基測箱總電源（本站使用JKZ1～1型基測箱），開啟電源設(shè)備界面，打開電源開關(guān)，在放球前30min左右（本站1月9日實際在6時43min）開始將探空儀連續(xù)插入至新型基測箱上，并將溫濕傳感器插入相應(yīng)的檢測口內(nèi)，在運行軟件上確定序列號，打開基測開關(guān)，進行基測，查看讀取儀器基測值的氣壓、溫度、濕度是否在高空規(guī)范合格范圍內(nèi)（基測合格范圍值：氣溫：-0.3℃≤△T≤0.3℃，濕度：-4%≤△U≤4%，氣壓：-2.0hPa≤△P≤2.0hPa），如果以上三要素差值在范圍內(nèi)，表明該儀器基測合格，可用。

二、基值測定異常情況

6時45分值班員按正常時間開始對探空儀器進行基值測定，當在基測進行到輸入基測值時，發(fā)現(xiàn)氣壓、相對濕度儀器值與基測箱讀取的值在合格范圍內(nèi)，但是儀器溫度顯示為-90℃。值班員退出基測界面，重新進入，儀器溫度顯示仍為-90℃。值班員初步判定為儀器故障，更換另一個新探空儀，儀器基測溫度仍為-90℃。重新開一箱同廠家不同批次的新型探空儀，對新儀器再次做基值測定時仍存在同一問題（氣壓、濕度合格，可是儀器溫度一直顯示為-90℃）。

值班員判斷可能是基測箱故障，更換新的基測箱，問題依舊。值班員進一步判斷有可能是雷達故障，重啟雷達，檢查所有設(shè)備項目，均沒有問題，基測時仍然存在同樣的問題。

值班員判斷可能主雷達出現(xiàn)問題，開啟備份雷達進行基值測定，可是基測以上三個探空儀溫度基值測定結(jié)果與主雷達一樣。在此情況下，值班員只好重新再拿一個儀器，基值測定一切順利，完成放球。此時時間已到了7時25分，早過了7時21分及時放球時間，為探空業(yè)務(wù)的遲放球。

三、出現(xiàn)遲測的原因分析

由于此次使用的探空儀為南京大橋廠第一次生產(chǎn)的新型探空儀，該廠的探空儀器第一次在全國高空臺站探空觀測業(yè)務(wù)中投入使用。國家氣象局組織臺站培訓到投入臺站使用僅為2個多月時間，而且培訓時人員較多，培訓時間短，同時新型基測箱及新型探空儀在正式投入臺站使用前1個月才全部到臺站，使得臺站業(yè)務(wù)人員在投入使用前20天左右才得到培訓，故臺站人員對該型號探空儀的質(zhì)量和性能了解不夠。所以當出現(xiàn)同一廠家不同批次的三個儀器溫度均出現(xiàn)同樣的故障時，值班員在排查原因過程中只能逐一排查，逐一判斷，無法從中做到迅速判斷并及時解決，浪費很多寶貴的時間。同時新型數(shù)字探空儀的同一批次儀器的參數(shù)均刻在同一光盤上，每張光盤的參數(shù)都在一萬個以上，導(dǎo)致在更換廠家或是更換不同批次的儀器時查找儀器參數(shù)花費大量時間，這也是導(dǎo)致遲測結(jié)果的重要原因之一。

四、小論

高空探測業(yè)務(wù)隨著時代發(fā)展要求在不斷更換新儀器新設(shè)備，此次的新型探空儀雖然實現(xiàn)了更高的自動化，但是性能和質(zhì)量穩(wěn)定性需要在臺站長期投入使用中進行對比和總結(jié)。故在平行觀測時間段內(nèi)，臺站應(yīng)該做到以下幾點：

1.臺站每一位高空觀測員必須加強業(yè)務(wù)理論知識的學習，提高自身業(yè)務(wù)素質(zhì)，提高應(yīng)急處置故障能力，以便能適應(yīng)新知識新技術(shù)在業(yè)務(wù)中的使用。

2.在換型平行觀測其間使用的新型探空儀，因性能和質(zhì)量不穩(wěn)定，高空觀測員應(yīng)盡量提前做好更充分的放球前的準備，以確保有更多時間應(yīng)對和處理意外故障，這是提高平行觀測期間高空觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量的保障。

3.有條件的站可以安排2個值班員分別負責新舊兩個儀器的放球前和放球后的工作，這樣更利于順利的開展對比觀測工作。

參考文獻：

[1]高空氣象觀測.2013.

[2]L波段高空氣象探測系統(tǒng)常見技術(shù)問題綜合解答。2006.

[3]L波段探空雷達維修手冊.2018.

作者簡介：韋雨汶（1974-）女，壯族，本科，工程師，從事氣象綜合觀測業(yè)務(wù)工作。