惡劣天氣對高空氣象探測工作質(zhì)量的影響及應(yīng)對

楊劍峰 沈江

摘?要： 本文分析惡劣天氣如強降雨、大風揚沙、大雪、大霧、雷暴等對高空氣象探測工作的負面影響。從儀器管理、充灌氣球、編報發(fā)文等氣象探測工作多環(huán)節(jié)研判惡劣天氣下中如何開展探測工作，避免遲放球、重放球、旁瓣抓球、漏測缺測等出現(xiàn)，保證高空氣象探測工作正常開展，為本地天氣預(yù)報氣象服務(wù)提供可靠參考資料。

關(guān)鍵詞： 惡劣天氣;高空氣象探測;負面影響;應(yīng)對措施

【中圖分類號】TP391.4?????【文獻標識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）23-0267-01

引言：高空氣象探測易受天氣條件影響，氣象變化往往具有突發(fā)性也導(dǎo)致探測過程和預(yù)設(shè)流程有一定偏差。隨著我國氣象探測模式由人工化向智能化轉(zhuǎn)變，應(yīng)對惡劣天氣能力也大幅提升。但是僅依靠電子設(shè)備穩(wěn)定性和自動化難以保證高空氣象探測正常開展，氣象工作者要尋求在各個環(huán)節(jié)中應(yīng)對各類惡劣天氣，減輕對高空氣象探測工作質(zhì)量影響，提高氣象探測工作質(zhì)量。

1?惡劣天氣對高空氣象探測工作的影響

1.1?強對流天氣

強對流天氣來勢猛，破壞力強勁，常導(dǎo)致無法準點放球，已放探空儀行至強對流區(qū)飛行不穩(wěn)突然下降或受到雷擊致信號失靈需重新施放，如過量雨水附著在感應(yīng)器表面或回答器表面可致信號變性失聯(lián)，探空儀雨天凈舉力，較晴天的1.5KG重。強降雨要防范雨水進入探空儀紙盒內(nèi)。雖然探空儀外殼表層涂有防水材料，但有繩索連接到上方氣球，而氣球表面附著大量雨水會受重力影響順繩子下滑至探空儀外殼，同時探空儀受強對流影響而劇烈搖擺，難免會有雨水滲入盒子內(nèi)部，所以雨天儀器信號失靈概率較晴天大。此時可在施放氣球前、儀器配置好后，用透明膠帶緊緊纏繞于探空儀外殼縫隙處和連接處，防止雨水滲入。

準確把握探空儀施放時間。炎熱高溫夏季多強對流天氣，還伴隨雷暴。此時盡管適當增加氣球凈舉力，還可能遭遇雷擊或無法升至有效探測高度，導(dǎo)致重放球。因此要把握好釋放時機，避開強降雨、雷暴出現(xiàn)時段，大雨過后或雨勢減弱最佳時機施放，不可等到雨勢最弱或雨停時再行施放，因為這樣可能會遇上降雨高峰，等待時間最晚不能超過08時或20時，若二次施放超過最晚時間半個小時，會造成記錄缺測或記錄不足500hPa狀況出現(xiàn)。強雷暴天氣放球會導(dǎo)致氣球被擊破，地面設(shè)備或回答器被破壞。放球前密切關(guān)注雷暴云走勢和雷暴程度強弱變化，以防在雷暴云當空或?qū)⑿兄劣^測站點時放球，避免探空儀施放后集進入強雷暴區(qū)域，應(yīng)避開雷暴時段再行施放。也可借助新型雷達觀測儀器，調(diào)取天氣雷達每隔固定時段實時降雨回波監(jiān)測圖像，及時跟進本區(qū)強對流天氣發(fā)生時段和發(fā)展動態(tài)，確定放球前應(yīng)充灌氫氣量，施放地點和時段區(qū)間，及時安排應(yīng)急預(yù)警觀測工作。如遇大雪，施放探空儀操作會受到強冷空氣、過低氣溫、氣壓各方面影響，在氣球上升過程中可能出現(xiàn)意外，使探空數(shù)據(jù)和質(zhì)量受到影響。此時需要對雪勢觀察判斷，當雪勢減弱情況下抓住時機放球。如果氣球升空區(qū)域正好在大雪區(qū)中，要重新對地點選擇，并再行放球。

1.2?大風天氣

當探空儀施放點處于上風向位置時，而雷達接收設(shè)備在下風向位置時，氣球會隨風向乘著風勢快速飄過接收儀器上空，探空儀速度過快，高度未達到或超過接收高度，雷達跟蹤功能就會失效。所以遇大風，首先判明上風向和下風向，避開在雷達設(shè)備的上風向進行施放，配合使用大風放球器。使用放球器前檢查設(shè)備的掛鉤和繞線板上線繩是否固定妥當，繞線板出現(xiàn)裂紋要立即更換。施放球時，氣球充氣口環(huán)繞線繩的余線頭不能過長，避免和放球線發(fā)生纏繞。當發(fā)生持續(xù)性大風或瞬時風速過大時，放球器也無法保障施放順利，此時遵循風勢發(fā)展的階段性規(guī)律，在風速略微減少時機選擇合適施放地點和路徑，迅速完成施放。一般有對流性大風過境時，大風持續(xù)時間短，可待完全過境后再行施放。注意當不在日常施放地點放球時，要觀察好實際施放點仰角、方位角，以免造成風層計算誤差。如果出現(xiàn)丟球，室外放球人員要肉眼觀測探空儀所處大概位置和方位角。若此時能見度不高，無法目測得知位置數(shù)據(jù)，可根據(jù)風向風速等估測出大概位置，開始雷達扇掃功能，防止旁瓣跟蹤。

1.3?大霧靜風天氣

出現(xiàn)大霧靜風天氣，探空儀上升后其仰角可能達到90°左右，此時方位變化迅速，雷達跟蹤可能會由于信號不佳或高仰角限位而失效，出現(xiàn)假定向抓球或停止跟蹤探空儀，加之大霧能見度低，人工抓球難度也會加大。所以大霧靜風天氣要提前做好應(yīng)急措施，安排觀測人員準備好借助照明設(shè)施進行人工抓球。若雷達停止跟蹤工作后，聯(lián)絡(luò)好雷達操作員配合進行人工抓球，將觀測設(shè)備里球影位置和雷達回波情況告知指揮人員，及時通知室外工作人員把握時機抓球。

2?惡劣天氣下探測設(shè)備情況

2.1?氣球凈舉力大小控制幅度

高空氣象探測工作中，氣球凈舉力是決定上升速度的決定因素。氣球通常是400m/min室外上升速度，所以控制好凈舉力便可使氣球釋放高度更適當。遇雨天凈舉力增加幅度要視當時本地天氣變化狀況，綜合高空云層狀況綜合決定。如遇一般降雨，根據(jù)風向風速預(yù)測氣球飛行路線上云層較厚，則適當增加靜舉力，在1.5-3kg間取適當值。若雨勢持續(xù)不減且有增加趨勢，此時云層厚密，為保證探空儀正常上升至有效高度，凈舉力可增至3-3.6kg左右。

2.2?雷達跟蹤出現(xiàn)“死位”

雷達天線長期暴露在外部環(huán)境中，經(jīng)過風吹雨淋，易出現(xiàn)匯流環(huán)積蓄污垢情況，若氣球在大風情況下施放或氣球飄過雷達頂自動跟蹤仰角在92°以后卡死，人工抓球使得氣球仰角搖擺至低位而卡死，天線會就“死位”。一旦“死位”電機驅(qū)動箱A或E燈熄滅，就會影響高空探測數(shù)據(jù)接收。此時要及時關(guān)閉電機驅(qū)動箱開關(guān)，再行重啟，以減少因“死位”發(fā)生數(shù)據(jù)誤差。

3?編報發(fā)文

因惡劣天氣導(dǎo)致重新施放或延緩施放探空儀都可能會導(dǎo)致氣象資料編報發(fā)文工作超過規(guī)定時限，尤其是TTAA報文。超過規(guī)定時限會影響氣象信息實時性，造成氣象服務(wù)質(zhì)量下降。高空氣象探測準時編報發(fā)文是工作重點之一，遇惡劣天氣時，若在規(guī)定時刻無法編發(fā)完整報文，如觀測高度不達標，無法判斷100hPa以下是否存在對流層頂?shù)那樾?，則可將現(xiàn)時的資料編發(fā)一份報文，待資料補全后以訂正報文的方式再發(fā)一次完整報文。

參考文獻

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