高空探測中某批次氣球高度偏低的應對措施

唐云起，高鳳杰，李曉光

（1黑龍江省氣象臺，黑龍江哈爾濱 150030；2.伊春市氣象局，黑龍江伊春 153000）

高空探測中某批次氣球高度偏低的應對措施

唐云起1，高鳳杰2，李曉光2

（1黑龍江省氣象臺，黑龍江哈爾濱 150030；2.伊春市氣象局，黑龍江伊春 153000）

1 引言

使用氫氣球進行的高空探測工作，是大氣監測的一個最基本的觀測方式，所獲得的高空氣象資料，在天氣預報、氣象災害預防、科學研究等方面都被廣泛利用。但因各種因素的影響，我國在3萬m以上高空的探測方面基本屬于空白，各個高空站在此方面所獲得的氣象資料都寥寥無幾，所以獲得更多的高空氣象資料，尤其是3萬m高空的資料將變得尤為珍貴；并且，中國氣象局新發布的《高空氣象探測質量考核辦法》規定的5項考核指標中，其中2項均為對施放高度的考核，因此努力提高氣球的施放高度，將變得尤為重要，而探測高度的高低，將由氣球施放的高度所決定，但氣球施放的高低，又是綜合的、復雜的問題，作者一直從事探空觀測工作和探空業務管理工作。深知高空氣象資料的重要性，也不斷探索如何提高施放高度的方法和措施，近期同伊春探空觀測站的同志合作在工作中就湖南某氣球廠產某批次氣球的早晚高度差異較大的問題進行探討。

2 問題

本站為資料全球交換的高空氣象探測站，每天進行兩次探測，分別為08:00和20:00，施放時間分別為早07：15和晚19：15，自今年一月開始使用湖南某氣球廠生產的某批次氣球（球重750 g）后，出現了一種奇怪的現象：那就是無論天氣如何，均是早上施放高度偏高，探空高度基本都在27 000 m以上；而晚上施放高度偏低，高度一般都在27 000 m以下，甚至有近1/3的探測未達到《高空氣象探測質量考核辦法》規定的25 000 m基本高度，經過仔細觀測和分析，未找出原因所在。這里以伊春站2010年3月份為例進行統計（見表1、2）。

表1 伊春探空站2010年3月08：00高空探測施放高度統計表（單位：m）

附：20日08:00探測因儀器原因導致突失未統計

3 應對措施

在各方尋找原因未果的情況下，筆者決定4月份自己當班時進行試驗，方法就是把氣球的凈舉力適當降低，當然，這將導致氣球升速變慢，但依然保持在規允許的范圍之內，規范規定氣球升速應控制在400 m/min左右（低于150 m/min或高于600 m/min的記錄為無效記錄），本人決定把凈舉力減小400 g進行充灌，試驗后統計，氣球升速在350～380 m/min之間，依然符合規范的升速要求，但高度卻明顯提高！筆者把3月份自己當班和4月份當班的情況進行了統計，雖然晚上探測高度依然偏低，但已經有明顯改善，無論早上還是晚上，高度較3月份筆者當班時均有顯著提高，08:00平均提高2 000 m以上，20:00平均提高1 500 m以上，總平均提高2000 m左右，已經遠遠高于中國氣象局《高空氣象探測質量考核辦法》中規定的探空高度25 000 m以上和測風高度23 000 m以上的規定（見表3、4）。

表3 3月份筆者當班情況（凈舉力：1 900g）（單位：m）

表4 4月筆者當班情況（凈舉力：1 500g）（單位：m）

4 不足之處

該方法經試驗后，雖然能大幅度提高氣象高空探測高度，豐富和完善高空的珍貴資料，但另一個問題也同時產生，那就是氣球飛行時間偏長，導致每次探測時間延長10～15 min不等，增加了值班員的工作量，見表3與表4中氣球爆炸時間終止時間（終止原因欄）；但現今全國各高空站基本都已經使用L波段雷達系統，工作時間雖然有所延長，但工作量的增加卻并不顯著。

5 注意事項

天氣變化對探空氣球的升速及高度均有很大的影響，一般來說，晴天時，探空站往往處于高壓區，氣球升速較快，爆炸高度較高；雨雪天，氣壓較低，氣球升速較慢，爆炸高度較低，又因雨雪天氣中，氣球飛升進入對流云中結冰，或遇到下沉氣流等原因，會出現下沉記錄現象。為了避免此類情況的發生，要求氣球的凈舉力應該比平時多500～1 000 g左右為好。

6 小結

總之，氣球施放高度的高低，是由多方面因素所決定的，除此之外，還有比如氫氣純度、天氣好壞，高空風向風速等也會影響氣球施放的高度，但這些因素不是具體值班員所能控制的，對于探空工作人員，應該在工作中不斷摸索總結，并勇于探討和交流，才能逐步提高自己的施放水平，為氣象事業提供更多的珍貴資料。

1002－252X（2010）04－0041－02

2010－8－6

唐云起，（1954-），男，黑龍江省哈爾濱市人，南崗區職業高中，高中生，工程師.

表2 伊春探空站2010年3月20:00高空探測施放高度統計表（單位：m）

日期施放時間終止時間終止原因探空高度測風高度01日19:1520:23球炸25 87024 713 02日19:1520:20球炸24 14022 952 03日19:1520:23球炸27 75626 325 04日19:1520:15球炸22 99121 742 05日19:1520:24球炸25 72724 681 06日19:1520:20球炸24 66323 418 07日19:1520:27球炸28 24526 977 08日19:1520:26球炸28 58727 376 09日19:3220:36球炸24 58323 594 10日19:1520:25球炸28 38227 084 11日19:1520:31球炸29 91228 238 12日19:1520:19球炸25 60224 518 13日19:1520:28球炸28 63227 392 14日19:2020:17球炸22 46921 287 15日19:1520:30球炸29 45428 034 16日19:1520:20球炸26 02124 644 17日19:1520:26球炸26 05124 814 18日19:1520:20球炸25 29424 299 19日19:1520:33球炸29 34928 359 20日07:1720:26突失26 90425 851 21日19:1520:20球炸24 52623 211 22日19:1520:27球炸27 70026 516 23日19:1520:20球炸25 05723 992 24日19:1520:19球炸25 11024 025 25日19:1520:30球炸27 98426 671 26日19:1520:18球炸24 87123 930 27日19:1520:25球炸28 28926 902 28日19:1520:24球炸26 65125 327 29日19:1520:18球炸23 13322 085 30日19:1520:13球炸22 14620 901 31日19:1520:24球炸26 71525 668最高29 91228 359最低22 14620 901平均26 22025 017達標率70.97%83.87%