高空探測中某批次氣球高度偏低的應(yīng)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(yīng)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(jìn)行的高空探測工作，是大氣監(jiān)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(yù)報、氣象災(zāi)害預(yù)防、科學(xué)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(fā)布的《高空氣象探測質(zhì)量考核辦法》規(guī)定的5項考核指標(biāo)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(fù)雜的問題，作者一直從事探空觀測工作和探空業(yè)務(wù)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(chǎn)某批次氣球的早晚高度差異較大的問題進(jìn)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(jìn)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(chǎn)的某批次氣球（球重750 g）后，出現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)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(dá)到《高空氣象探測質(zhì)量考核辦法》規(guī)定的25 000 m基本高度，經(jīng)過仔細(xì)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(jìn)行統(tǒng)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(tǒng)計表（單位：m）

附：20日08:00探測因儀器原因?qū)е峦皇唇y(tǒng)計

3 應(yīng)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(dāng)班時進(jìn)行試驗，方法就是把氣球的凈舉力適當(dāng)降低，當(dāng)然，這將導(dǎo)致氣球升速變慢，但依然保持在規(guī)允許的范圍之內(nèi)，規(guī)范規(guī)定氣球升速應(yīng)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(jìn)行充灌，試驗后統(tǒng)計，氣球升速在350～380 m/min之間，依然符合規(guī)范的升速要求，但高度卻明顯提高！筆者把3月份自己當(dāng)班和4月份當(dāng)班的情況進(jìn)行了統(tǒng)計，雖然晚上探測高度依然偏低，但已經(jīng)有明顯改善，無論早上還是晚上，高度較3月份筆者當(dāng)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(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中國氣象局《高空氣象探測質(zhì)量考核辦法》中規(guī)定的探空高度25 000 m以上和測風(fēng)高度23 000 m以上的規(guī)定（見表3、4）。

表3 3月份筆者當(dāng)班情況（凈舉力：1 900g）（單位：m）

表4 4月筆者當(dāng)班情況（凈舉力：1 500g）（單位：m）

4 不足之處

該方法經(jīng)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(chǎn)生，那就是氣球飛行時間偏長，導(dǎo)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(xiàn)今全國各高空站基本都已經(jīng)使用L波段雷達(dá)系統(tǒng)，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(qū)，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(jìn)入對流云中結(jié)冰，或遇到下沉氣流等原因，會出現(xiàn)下沉記錄現(xiàn)象。為了避免此類情況的發(fā)生，要求氣球的凈舉力應(yīng)該比平時多500～1 000 g左右為好。

6 小結(jié)

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(fēng)向風(fēng)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(yīng)該在工作中不斷摸索總結(jié)，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(yè)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(qū)職業(yè)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(tǒng)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(fēng)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(dá)標(biāo)率70.97%83.87%