惡劣天氣對(duì)高空探測(cè)工作的影響及應(yīng)對(duì)技術(shù)

摘要：本文分析了幾種惡劣天氣情況下對(duì)高空探測(cè)工作的影響，并提出相應(yīng)的技術(shù)對(duì)策，以期為高空探測(cè)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：惡劣天氣;高空探測(cè);影響;應(yīng)對(duì)技術(shù)

中圖分類號(hào)：S164文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20190615068

引言

由于外界的因素，高空氣象探測(cè)工作會(huì)受到一定的影響，過程并不能夠完全按照預(yù)設(shè)進(jìn)行。尤其是遇到了復(fù)雜惡劣的天氣情況，如雷電、暴雨、颶風(fēng)及大霧等，會(huì)出現(xiàn)高空探測(cè)工作中遲放球、重放球或者某次高空氣象探測(cè)記錄缺測(cè)等情況，導(dǎo)致整個(gè)高空氣象探測(cè)的過程中數(shù)據(jù)缺測(cè)，從而使記錄不完整。L波段雷達(dá)電子探空儀普遍應(yīng)用，全國(guó)的高空探測(cè)工作明顯地提高了惡劣天氣情況下的探測(cè)能力，即便是遇到了特殊的情況，在處理問題上也有一定的提高。但是，通過用技術(shù)來對(duì)高空探測(cè)工作進(jìn)行改進(jìn)還存在一定的局限性，在高空氣象探測(cè)工作中，想要切實(shí)提高氣象探測(cè)工作的高效性、數(shù)據(jù)真實(shí)性、質(zhì)量可靠性，尤其是在惡劣的天氣條件下，進(jìn)行高空探測(cè)需要從探空儀地面準(zhǔn)備工作、充灌氣球2個(gè)方面出發(fā)，更好地提供給社會(huì)更加精準(zhǔn)的天氣預(yù)報(bào)服務(wù)。

1強(qiáng)對(duì)流天氣對(duì)高空探測(cè)工作的影響及應(yīng)對(duì)

強(qiáng)對(duì)流天氣都會(huì)在很突然的情況下發(fā)生的，天氣的變化也很劇烈，并且發(fā)生時(shí)還會(huì)有強(qiáng)的雷暴、大風(fēng)以及冰雹等現(xiàn)象，所產(chǎn)生的破壞非常嚴(yán)重。所以，在高空探測(cè)工作的進(jìn)行當(dāng)中，如果遇到了強(qiáng)對(duì)流天氣情況，就要采取一些手段來應(yīng)對(duì)。要做的是增加比較有經(jīng)驗(yàn)的工作人員，以估算雨天的凈舉力，通常比晴天時(shí)的凈舉力約大1.5kg，氣球上升時(shí)的平均速度為350～400m/min。所以在下雨的情況時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際的天氣情況適當(dāng)?shù)卦黾庸嗲虻膬襞e力。如果是一般程度的雨勢(shì)，就要根據(jù)風(fēng)向來判斷氣球的飛行方向。如果當(dāng)時(shí)的天氣情況多烏云且云層厚，那么就要增加適量的凈舉力。如果雨勢(shì)很大且云層也厚，那么要加大3～3.5kg的凈舉力才能夠保證氣球的正常飛行，而不會(huì)發(fā)生下沉的現(xiàn)象。

另外還要防范雨水不能夠進(jìn)到探測(cè)儀的里，否則的話會(huì)使升空的氣球內(nèi)灌進(jìn)雨水，從而使探空儀的信號(hào)不再穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)信號(hào)突然丟失的現(xiàn)象。遇到放球時(shí)雨勢(shì)較大，需要將裝配好的探空儀的縫隙處用透明膠帶緊繞，從而來避免雨水的進(jìn)水，使元器件受到損壞。

發(fā)生強(qiáng)對(duì)流天氣的時(shí)間通常是在夏天，天氣情況也較為復(fù)雜多變，所以放球時(shí)一定要把握最好的時(shí)機(jī)。如果放球時(shí)正好遇到大雨天氣，雨勢(shì)很強(qiáng)的時(shí)候，可以稍推遲一會(huì)兒，仔細(xì)觀察云層變化判斷雨勢(shì)。通常當(dāng)強(qiáng)降雨發(fā)生過，或者雨勢(shì)漸弱的情況下，可以立即放球。如果遇到強(qiáng)雷暴天氣，雷暴會(huì)干擾地面上的電子設(shè)備從而導(dǎo)致信號(hào)混亂，所以要等雷暴走出觀測(cè)站的上空后，再進(jìn)行放球工作。

2大風(fēng)大霧天氣對(duì)高空探測(cè)工作的影響及應(yīng)對(duì)2.1大風(fēng)天氣的影響及應(yīng)對(duì)

在放球時(shí)遭遇大風(fēng)天氣，如果氣球的施放點(diǎn)正處于大風(fēng)的上風(fēng)處，而探測(cè)雷達(dá)又位于大風(fēng)的下風(fēng)處，這樣的情況會(huì)導(dǎo)致在氣球施放過后，很快從雷達(dá)上空飄移過，這樣雷達(dá)就沒有辦法跟蹤到氣球。所以在大風(fēng)天氣進(jìn)行放球時(shí)，需注意以下幾個(gè)方面。

放球時(shí)遇到風(fēng)勢(shì)很大的情況，就要先判斷風(fēng)向，再借助大風(fēng)放球器、選擇在避開雷達(dá)的上風(fēng)處施放氣球。如果大風(fēng)沒有停止的趨向，即便通過大風(fēng)放球器也不能正常進(jìn)行，可以根據(jù)風(fēng)向，抓住風(fēng)速變小的瞬間施放氣球。但遇到颶風(fēng)或者是強(qiáng)對(duì)流天氣時(shí)的大風(fēng)，這種情況下風(fēng)時(shí)一般都不太長(zhǎng)，待風(fēng)過后再施放球即可。

放球時(shí)，如果有強(qiáng)風(fēng)暴現(xiàn)象，氣球很容易從高空下沉下來，所以此時(shí)應(yīng)密切地關(guān)注氣壓變化，如在500mbar之下，就需要重新再次放球，并準(zhǔn)備工作：充灌氣球、準(zhǔn)備探空儀器、浸泡電池等。如果氣球被高壓壓下來不多時(shí)，應(yīng)需觀察等待氣球再上升，并做出真實(shí)的數(shù)據(jù)記錄。如果這個(gè)過程中探空儀有損壞的情況，那么需要重新進(jìn)行此次工作。在大風(fēng)天氣放球，要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)放球位置來進(jìn)行確定，避免放球的失敗導(dǎo)致探空工作的不正常。

在大風(fēng)天氣情況時(shí)，放球前，需把握大風(fēng)放線器的準(zhǔn)備、放球器和探空儀的連接技巧、探空儀與氣球的連接技巧、根據(jù)風(fēng)向選擇合適的放球地點(diǎn)、放球路線及放球后的跟蹤要領(lǐng)。在使用放線器前，要檢查儀器的持鉤及繞線板上放球線線繩是否牢固，看看繞線板上有無裂紋;施放球時(shí)，系球充氣口的環(huán)形繩的余線線頭不能夠太長(zhǎng)，要避免其纏繞上放球線;放球時(shí)要先判據(jù)風(fēng)向，再選取合適的地點(diǎn)，并且保證路線的通暢;大風(fēng)天氣高空探測(cè)，為確保雷達(dá)能夠跟蹤成功，需調(diào)用經(jīng)驗(yàn)豐富的放球人員和技術(shù)較強(qiáng)的雷達(dá)人員。如果有丟球情況，室外放球人員要及時(shí)準(zhǔn)確目測(cè)出探空儀所處的仰角、方位角，并抓緊時(shí)間通知室內(nèi)跟蹤操作人員。如果能見度不高，看不到球影時(shí)，無法獲取氣球所在的位置，室內(nèi)跟蹤操作人員可估算出大致的方位，并開始雷達(dá)的扇掃功能，排除假定向，防止旁瓣跟蹤。

2.2大霧天氣的影響及應(yīng)對(duì)

當(dāng)有大霧的時(shí)候，通常都會(huì)出現(xiàn)靜風(fēng)，能見度不高，不能夠正常抓球。有靜風(fēng)時(shí)，氣球升空后角度的變化很迅速，導(dǎo)致雷達(dá)不能正常地跟蹤，以至于探空出現(xiàn)失敗。因此要做好防范的措施：如果放球前有大霧和靜風(fēng)天氣，要提前將工作人員的分工做好，同時(shí)做好抓球準(zhǔn)備。如果雷達(dá)不能夠跟蹤氣球升空的情況，或者是跟丟了，雷達(dá)操作員需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)改變跟蹤方式，通過人工抓球以獲得真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，并根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況及時(shí)通知室外的操作人員，以解決面對(duì)的問題。

3雨雪天的影響及應(yīng)對(duì)

高空探測(cè)工作中不能夠提前進(jìn)行放球，在特殊情況下，也不能推遲放球工作。然而在有雨雪等天氣的條件下，放球工作可能會(huì)受到氣溫、氣壓以及冷空氣各方面的影響，從而使氣球在上升過程中出現(xiàn)各種問題，從而使探空的數(shù)據(jù)和質(zhì)量受到一定的影響。這種情況，需要對(duì)雨雪勢(shì)進(jìn)行觀察判斷，當(dāng)雨雪勢(shì)減弱的情況下抓住時(shí)機(jī)進(jìn)行放球。如果氣球的升空區(qū)域正好在大雨雪區(qū)中，那么就需要重新對(duì)地點(diǎn)進(jìn)行選擇，并及時(shí)進(jìn)行放球，同時(shí)也要避免在探空儀的升空過程中，遭到雷暴的破壞。

4強(qiáng)雷暴天氣的影響及應(yīng)對(duì)

雷暴天氣不僅會(huì)破壞地面上的設(shè)備，還可能會(huì)擊穿探空儀中的回答器，從而使探空儀失去信號(hào)。因此，在出現(xiàn)強(qiáng)雷暴天氣，或者即將會(huì)有強(qiáng)雷暴到來，可先通過積雨云的走向以及高空的風(fēng)向來判斷雷暴是往哪個(gè)方向移動(dòng)的，避免升空后的探空儀器進(jìn)入到強(qiáng)雷暴區(qū)域。如果放球過程中受到了雷暴的侵襲，那么需要再放球進(jìn)行高空探測(cè)。

高空探測(cè)工作會(huì)受到雷暴的電磁干擾，信號(hào)會(huì)出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)，或者徹底消失。而此時(shí)要堅(jiān)持進(jìn)行觀測(cè)，保持信號(hào)處于接收的狀態(tài)中。如果連續(xù)有5min以上沒有傳送過來有效數(shù)據(jù)，那么就需要重新進(jìn)行探測(cè)。

5惡劣天氣對(duì)特殊記錄的正確處理

惡劣天氣情況下，高空探測(cè)工作很可能會(huì)存在一些特殊記錄或缺測(cè)等情況。例如，在暴雨天氣探空過程中，可能會(huì)受到強(qiáng)大下沉氣球影響，氣球被迫下降，之后再緩慢上升。而這段下沉記錄中只有在數(shù)據(jù)處理軟件工作后，才能夠正常使用。并且要人工對(duì)氣球下沉的開始時(shí)間和終止時(shí)間做好記錄，并做刪除。

大風(fēng)下沉段的記錄會(huì)隨探空數(shù)據(jù)刪除而自動(dòng)刪除，下沉終止點(diǎn)以后時(shí)間、數(shù)據(jù)下移。如果500hPa以下儀器變性、信號(hào)突然有消失情況，就需要重新放球。如果斜距不正確，就使用探空高度來替代斜距，替代不了的部分進(jìn)行刪除處理。

6編報(bào)發(fā)文

惡劣天氣情況下出現(xiàn)的遲放球者重放球現(xiàn)象，都可能會(huì)使高空?qǐng)?bào)文編發(fā)報(bào)及傳輸逾限，尤其是TTAA報(bào)文，對(duì)于高空探測(cè)工作質(zhì)量的考核影響非常負(fù)面。按時(shí)觀測(cè)、定時(shí)發(fā)報(bào)、并且保證觀測(cè)資料的可比較性是氣象綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)工作，氣象預(yù)報(bào)服務(wù)工作也迫切需求及時(shí)獲取正點(diǎn)時(shí)次高空氣象觀測(cè)資料。因此，要為天氣預(yù)報(bào)服務(wù)提供及時(shí)準(zhǔn)確的高空探測(cè)資料，并降低因惡劣天氣造成的文件傳輸考核負(fù)面影響，需將由于惡劣天氣造成的重放球或遲放球情況，到TTAA報(bào)的正常規(guī)定編發(fā)報(bào)時(shí)刻。

7結(jié)語(yǔ)

惡劣天氣會(huì)對(duì)高空探測(cè)工作造成異常現(xiàn)象，因此需要相關(guān)方面工作人員在高空探測(cè)工作中不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并且總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，學(xué)習(xí)接受新的知識(shí)點(diǎn)，掌握各種特殊情況下高空探測(cè)工作注意事項(xiàng)，才能夠保證探測(cè)工作順利進(jìn)行及數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性。

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作者簡(jiǎn)介：杜麗紅（1967-），女，本科，工程師，研究方向：綜合氣象工作。