惡劣天氣條件下高空氣象探測技術(shù)

杜長峰 宋濤

摘?要： 本文首先闡述了惡劣天氣，其次針對高空氣象探測技術(shù)應(yīng)用中受到惡劣天氣帶來的影響予以了深入分析，并在此基礎(chǔ)上提出了有效應(yīng)用高空氣象探測技術(shù)的方法，以此來最大程度降低惡劣天氣對高空氣象探測技術(shù)造成的影響，從而切實提升高空氣象探測質(zhì)量及效率。

關(guān)鍵詞： 惡劣天氣;雷雨大風(fēng);高空氣象探測;影響

【中圖分類號】P416?【文獻標(biāo)識碼】A?【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.34.158

前言：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，近年來我國各地區(qū)高空氣象觀察工作中，已經(jīng)廣泛應(yīng)用了L波段雷達電子探測儀，既進一步提升了惡劣天氣探測能力，還增強了高空氣象探測的自動化程度。但不可否認，高空氣象探測技術(shù)應(yīng)用時，依然會受到大霧、大風(fēng)以及雨雪等惡劣天氣造成的影響，亟需予以更深入的分析與探討。所以，本文針對大霧、大風(fēng)以及雨雪等惡劣天氣對高空氣象探測技術(shù)應(yīng)用中帶來的影響予以了詳細探究，并提出了行之有效的措施與應(yīng)用方法，旨在全面提升高空氣象探測技術(shù)的運用質(zhì)量，從而提供更加優(yōu)質(zhì)的天氣預(yù)報服務(wù)，滿足民眾的需求。

1?惡劣天氣概述

近些年來，全球加速變暖，導(dǎo)致該地區(qū)雨雪、大風(fēng)、大霧等惡劣天氣過程愈演愈烈，不僅會導(dǎo)致高空氣象探測工作中出現(xiàn)重放球、遲放球、數(shù)據(jù)缺測等現(xiàn)象，還會導(dǎo)致高空氣象探測的質(zhì)量顯著下降。因此，探析惡劣天氣對高空氣象探測的影響及有效的應(yīng)用方法，對于提高高空氣象探測質(zhì)量、推動當(dāng)?shù)貧庀笫聵I(yè)實現(xiàn)穩(wěn)定、健康發(fā)展等具有重要意義。

2?雨雪天氣對高空氣象探測的影響及應(yīng)用方法

2.1?對投放時機的影響及具體應(yīng)用方法

高空氣象探測在施放探空氣球時有明確規(guī)定，不可提前投放氣球，而且除儀器故障、基測不合格及雷暴、大霧等惡劣天氣之外不可延遲施放氣球;雨雪天氣條件下，受到冷空氣、氣壓、氣溫等多種因素的影響，極易阻礙氣球的升空過程進而導(dǎo)致探空氣球被壓下，進而嚴重影響高空氣象探測質(zhì)量。

當(dāng)出現(xiàn)雨雪天氣現(xiàn)象時，高空氣象探測人員首先應(yīng)當(dāng)認真觀察該天氣現(xiàn)象，盡量選擇在雨雪量減少的情況下施放氣球;其次，禁止提前放球，強降雨過程往往持續(xù)時間較短，因此在降雨量較大時應(yīng)當(dāng)禁止放球，待雨勢較小或停止后再進行放球操作;另外，高空氣象探測人員應(yīng)當(dāng)對氣球升空區(qū)域進行確定，若探空氣球出現(xiàn)在大雨區(qū)域時應(yīng)當(dāng)重新選擇合適的時機與地點進行放球操作。

2.2?對投放高度的影響及具體應(yīng)用方法

雨雪天氣現(xiàn)象發(fā)生時受到多種因素的影響導(dǎo)致氣球的施放高度將會顯著下降。主要是由于陰雨天氣時云層的厚度將會明顯增加，阻礙了氣球的升空過程，導(dǎo)致氣球的高度顯著下降。當(dāng)發(fā)生強降雨過程時，在降水的干擾作用下也會阻礙氣球的升空過程，甚至還會導(dǎo)致氣球與降水結(jié)晶體相互碰撞而遭受損壞，進而對投放高度產(chǎn)生嚴重影響。

高空氣象觀測人員首先應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注雨雪天氣，并適時掌握降水量及其變化，并以降水量為依據(jù)確定氣球充氫量。小雨天氣時氣球含氫量位于平時10%以上，而強雨雪天氣時氣球含氫量應(yīng)當(dāng)位于平時20%以上，以確保探空氣球與探空要求相符合，既能夠確保氣球正常升空，還能盡可能減少雨雪天氣對氣球施放高度的影響。

2.3?對氣球升速的影響及具體應(yīng)用方法

在高空氣象探測工作開展過程中，探空氣球?qū)錃赓|(zhì)量提出了較高的要求，氫氣在氣球中的含量越純其升空的速度也會加快。受氣象、降雨以及握等多種因素影響，在發(fā)生雨雪天氣時，會在一定程度上改變最初氣球的上升路線。因為強降雨惡劣天氣下的阻力和下沉氣流相對較強，所以，就會降低氣球的上升速度，使氣球爆炸時達不到預(yù)計高度。不僅如此，在發(fā)生雨雪天氣時，基于降水和冷空氣的作用影響，氣球表面甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)霜、結(jié)冰等情況，不單單會降低氣球的上升速度，還會增加氣球的重量。所以，高空氣象探測人員在此過程中，應(yīng)優(yōu)先選擇濃度較高的氫氣，不但可以保證氣球的安全性，還能保障氣球的上升速度。一旦凈舉力位于氣流下沉力或降水壓力之上，這時就能夠促進氣球的快速上升。

3?大風(fēng)天氣對高空氣象探測的影響及具體應(yīng)用方法

在《地面氣象觀測規(guī)范》當(dāng)中有明確規(guī)定，瞬時風(fēng)速不小于17m/s的風(fēng)被稱為大風(fēng)。惡劣天氣發(fā)生時伴隨的風(fēng)往往比較大，為防止儀器與氣球距離太近而發(fā)生明顯晃動，并避免氣球升空時的尾流影響到高空氣象探測儀器設(shè)備，生產(chǎn)高空氣象探測設(shè)備的廠家為探測站配備30m左右的繩子。由于大風(fēng)放球器與探空儀等物體的重量為550g，在重力作用的影響下，儀器在施放瞬間往往會表現(xiàn)出鐘擺式的運行狀態(tài)，若放球之后氣球未能及時上升，則探空儀往往會在鐘擺線的底部與地面或下風(fēng)方向的障礙物相互接觸，進而導(dǎo)致探空儀器遭受嚴重損壞，此時必須重新進行放球操作。因此，放球過程中一旦出現(xiàn)大風(fēng)天氣過程，就必須使用大風(fēng)放球器。在系掛放球時應(yīng)當(dāng)保證地面與放球器之間形成45°的傾斜角，繩子的長度在1m左右，繩子過長時應(yīng)當(dāng)及時將長出的繩子繞回放球器，以避免放球時過快放繩而導(dǎo)致儀器與地面、障礙物等相互接觸而嚴重損壞儀器。另外，在與放球點相距50m范圍之內(nèi)禁止存放影響氣球施放的障礙物，以盡可能避免探測環(huán)境導(dǎo)致氣球發(fā)生撞擊而導(dǎo)致氣球無法正常施放，進而嚴重影響到高空氣象探測的準(zhǔn)確性。

4?大霧天氣對高空氣象探測的影響及具體應(yīng)用方法

為避免大霧天氣對高空探測工作產(chǎn)生一定程度的影響，必須及時采取以下幾點防范措施：當(dāng)出現(xiàn)大霧和靜風(fēng)天氣現(xiàn)象時應(yīng)當(dāng)提前安排好工作人員的分工工作，并充分做好抓球準(zhǔn)備工作。若雷達無法正常跟蹤氣球或出現(xiàn)跟丟等現(xiàn)象，雷達操作人員必須結(jié)合自身的工作經(jīng)驗及時對跟蹤方式進行更換，此時可以使用人工抓球的方式以盡可能獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。而且雷達操作室的工作人員應(yīng)當(dāng)對雷達回波狀況進行密切關(guān)注，一旦發(fā)現(xiàn)問題必須立即通知室外操作人員，既能夠使問題得到及時解決處理，又能確保順利開展高空探測工作。

結(jié)束語：綜上所述，針對高空探測工作而言，惡劣天氣的影響極大，所以，在實際應(yīng)用高空探測技術(shù)時，相關(guān)工作人員必須針對其中存在的問題不斷分析，并采取行之有效的解決方案，找到適合高空探測技術(shù)的應(yīng)用方法，不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，掌握高空探測技術(shù)在各種特殊情況下應(yīng)用的注意事項，學(xué)習(xí)接受新的知識點，從而全面保障數(shù)據(jù)的真實有效性，為探測工作的順利進行保駕護航。

參考文獻

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