雨雪天氣對高空探測影響及防范探究

郭婕

摘 要：高空探測可以準確的對大氣層的溫度、濕度、氣壓進行準確的測量，提高氣象部門天氣預報的準確度。但是，雨雪天氣對于高空探測帶來了一定的難度，并會造成嚴重的影響。基于此，本文著重對雨雪天氣對探空氣球的影響及防范措施進行了分析；并且也簡單分析了雨雪天氣對溫度感應器、大氣壓感應器以及回答訊號等造成的影響及防范措施。

關鍵詞：雨雪天氣 高空探測 影響 防范措施

中圖分類號：P412 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（b）-0122-02

高空探測主要是指通過化學或者物理等先進手段和技術實現對近地面層的大氣的探測，通過探測能夠準確獲得地球大氣的立體結構、溫度、氣壓、風速以及濕度等相關氣象指標，增強氣象部門天氣播報的準確率。目前，氣象部門在高空探測的時候使用的技術以氣象雷達技術為主，先進的雷達技術可以實現對各項氣象指標的自動化收集和處理，大大提升了相關工作人員的工作效率。但是，在高空探測的過程中會經常遇到雨雪天氣等特殊天氣的問題，這無疑會加大雷達探測的難度，對于探測結果的精準性也必然會帶來一定的影響。因此，針對雨雪天氣等特殊天氣等問題，必須采取有效的措施加以防范。雨雪天氣對高空氣象探測的影響主要表現在對探空氣球、對溫度感應器的影響以及對氣壓感應器等三方面，以下將對這三方面的影響和防范措施進行詳細的探討分析。

1 雨雪天氣對探空氣球的影響及防范措施

雨雪天氣對探空氣球的影響則具體表現在對氣球投放時機、投放高度、氣球升速以及氣球受壓等方面的影響，以下將對這幾方面的影響和防范措施進行分析。

1.1 氣球投放時機

高空探測規范中對于氣球投放的時間進行了規定和限制。例如，已經明文規定無論是在何種情況下均不能提前放球。同時，其對于儀器的標準等均有著嚴格的要求。除了碰到儀器出現故障或者不達標等情況或者遇到惡劣天氣等情況，則允許在一定時間范圍內延遲放球，而其余情況則不能出現延遲放球的情況發生。所以，高空探測時能否準確把握探空氣球的投放時機是重要的前提之一。當遇到雨雪天氣時，探空氣球由于內部充滿氫氣，其在放球時不可避免的會受到氣壓、濕度、溫度以及冷空氣所帶來的不利影響，從而使得探測所得的數據出現一定的偏差。

所以，當遇到雨雪天氣投放探空氣球時，首先，要善于對雨雪天氣進行仔細的觀察和分析，準確掌握雨雪變化的規律，選擇在雨雪量較小的情況下施放氣球。一般情況而言，當遇到大雨天氣時，雨勢加大的現象不會超過10分鐘，可以等大雨轉小后立即施放氣球，并且要注意避免由于雨勢而出現延誤2次以上；其次，當遇到雷暴天氣時，由于雷暴會對地面設備、氣球以及探測儀等將會造成嚴重的損壞，因此要對積雨云等進行密切的觀察和分析，有效避免強雷暴在探測站當空時施放氣球，減少雷暴對儀器設備所帶來的不利影響。最后，要對氣球升空的范圍進行相應的確定。碰到較大的雨雪天氣時，可以對升空區域進行重新選定，并且及時投放探空氣球。

1.2 探空氣球的投放高度

探空氣球的投放高度與天氣情況有著密切的聯系。一般情況下，天氣情況較好則氣球投放高度較高。當上空出現云層或者擾動等不確定因素時，則需要放低氣球的投放高度。當遇到暴雨天氣的時候，降雨對于氣球的上升會造成嚴重的阻礙作用。當探測氣球上升到一定高度時，會遇到冰晶、冰粒以及氣流等自然因素，這些自然因素對于探測氣球的使用時間將會帶來嚴重的損壞。

所以，當遇到雨雪天氣等特殊天氣條件時，應該放低探空氣球的投放高度。首先，應該對雨雪天氣進行觀測，了解雨水量的大小和變化，初步確定探空氣球的投放高度；其次，遇到雨雪天氣時，應該及時調整氣球的含氫量。一般情況下，雨雪天氣氣球的含氫量要高于平時晴朗天氣的含氫量。當降雨量較小時，氣球的含氫量不高于平時的10%，投放高度范圍不超過10hPa；在持續穩定的中雨天氣中投放氣球時，則氣球的含氫量應該控制在不超過平時正常天氣的20%，且投放高度最高不能超過50hPa。只有當探空氣球的投放高度和氣球的含氫量符合相關的投放標準時，從而降低雨雪天氣對于探空氣球投放所帶來的影響，保證探空氣球能夠順利升空。

1.3 探空氣球升速

探空氣球對于氫氣質量的要求較高。氫氣的純度對于探空氣球的升速起著直接的決定性作用。當探空氣球中氫氣填充量一定時，空氣密度以及天氣狀況等自然條件對于探空氣球的升速也會帶來一定的影響。通常情況下，當天氣條件較好時，此時探測站則位于高壓區，氣球的上升的速度也相對來說較快，則相應的爆炸高度也會升高；反之，雨雪天氣則氣壓會較低，此時氣球的升速也會較慢，從而爆炸的高度相對來說就會下降。除了空氣密度會對氣球的升速造成影響外，降雨密度也會對探空氣球的升速帶來一定的阻礙作用。降雨量較小時對于升速的影響甚微，但是當出現強降雨時，降雨時通常會伴隨著下沉的氣流，從而會導致氣球的升速出現下降。所以，為了有效降低雨水天氣對于氣球升速的不利影響，其最主要的防范措施是可以在氣球中多填充氫氣，并且盡量選擇濃度較高的氫氣，一般情況下，濃度高達99%的氫氣對于氣球的飛行以及安全性能夠提供良好的保證。

1.4 氣球被壓下

當遇到雨雪天氣時，當氣球上升到零攝氏度層時，氣球表面的雨水會出現結冰的現象，這會明顯的增加氣球的壓力。當壓力達到或超過氣球自身的凈舉力時，氣球則不再上升反而會出現下降的趨勢。當氣球降落回至零度層以下后，所結的冰又會開始融化，從而氣球又會重新上升至零度層以上，當又受到壓力時，則會再次出現下降。

所以，當探空氣球出現下降時，需要沉著冷靜的對待，不要急于重新放球處理，通過對探空氣球下降的高度進行仔細觀察和分析。應該了解到，如果氣球下降的高度越多，此時則會越靠近地面，則氣球表面的結冰融化的也會越多，那么重新上升的高度也會相應的越高。但是，如果氣球出現兩次被壓下且下降的高度較低，對于探測的工作帶來了一定的影響，這種情況下可以在所允許的時間范圍內重新進行放球處理。

2 其他因素對高空探測的影響及防范措施

2.1 對溫度感應器的影響及相應的防范

由于受到雨雪天氣的影響，如果雨水、雪水進入紙盒內后出現結冰將會對溫度感應器的精確度造成嚴重的影響。所以為了有效降低和防范雨雪天氣對溫度感應器所帶來的影響，可以通過選擇打孔的紙盒或者在溫度感應器表面涂抹防凍油等相關措施進行預防。

2.2 對氣壓感應器的影響及相應的防范

在雨雪天氣狀況下，氣球在升空的過程中要負荷大量的雨水量，如果雨水流進到探空儀中后，由于探空儀在作業的時候不停的搖擺，則就會帶著部分雨水進入到紙盒內，從而會打濕濕度感應器。此時，當氣球上升到零度層后，雨水會出現結冰，從而造成紙盒出現膨脹的現象，導致氣壓感應器的反應顯著減慢。

2.3 對回答訊號的影響及相應的防范

受雨雪天氣的影響，回答訊號出現消失的概率則大大提高。如果回答器遭到淋雨，則會明顯的增加其電池的負載，從而會導致電池能量消耗的速度明顯加快，從而會導致訊號變弱甚至消失的情況發生。回答訊號的消失對于高空探測工作將會帶來嚴峻的挑戰。

當遇到雨雪天氣時，為了有效避免回答訊號消失的現象發生。可以在放球之前通過塑料膠帶將引入到回答器盒內的兩條引線外端部分進行密封處理，從而讓雨水可以順著兩條引線流至盒子外部，大大降低雨雪天氣對回答訊號所造成的不利影響。

3 結語

雨雪天氣必然會對高空探測工作帶來一定的困難和挑戰，甚至可能會出現某些突發事件，從而對于高空探測工作的安全性帶來一定的威脅。因此，需要仔細觀察雨雪天氣的變化情況，并且采取積極有效的措施對高空探測設備等進行防范，降低雨雪天氣所帶來的負面影響。

參考文獻

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