一次高空觀測探空儀故障造成遲測處理過程的剖析

韋雨汶 陸杰 易秀弟

摘 要：通過對南寧國家高空氣象觀測站2020年1月9日08時(shí)探空觀測遲測的原因及處理過程的剖析，得出了在探空觀測業(yè)務(wù)中當(dāng)出現(xiàn)探空儀器基測不合格時(shí)如何判斷原因，并給出了快速診斷的方法。

關(guān)鍵詞：高空觀測;遲測

高空氣象探測是氣象觀測基礎(chǔ)業(yè)務(wù)之一，是天氣預(yù)報(bào)、氣候分析、科學(xué)研究和國際交換的氣象情報(bào)和資料的主要來源。隨著高空氣象觀測技術(shù)不斷發(fā)展，高空氣象觀測探空儀就必須具有更高更便捷更安全的性能，才能滿足社會(huì)更高的要求。新的探空儀器不僅提高了儀器性能，而且能更加快捷完成放球前的儀器準(zhǔn)備，提高了高空觀測工作效率。本文通過分析南寧國家高空氣象站2020年1月9日08時(shí)使用新型探空儀出現(xiàn)的異常及處理過程，分析在平行觀測使用新型探空儀器中需要注意的問題，給出快速診斷方法。

一、2020年1月9日08時(shí)放球前準(zhǔn)備

2020年1月1日08時(shí)起，全國所有國家高空氣象站開展新型探空儀器換型工作。換型平行觀測時(shí)間為2020年1月和7月。此次換型南寧國家高空氣象站同時(shí)試用南京大橋機(jī)械有限公司、上海長望氣象科技有限公司、太原無線電一廠有限公司三個(gè)廠家生產(chǎn)的新型探空儀。其中南京大橋廠及太原廠生產(chǎn)的探空儀為首次在我站業(yè)務(wù)中使用，因此臺(tái)站人員對此兩廠生產(chǎn)的探空儀性能和質(zhì)量并未有充分的了解。南寧高空站2020年1月9日08時(shí)為平行對比觀測時(shí)次。此次使用的是南京大橋廠型號為GTS11、頻率為1675HZ新型數(shù)字式探空儀，為該廠于2019年10月新生產(chǎn)的新型探空儀。

1.計(jì)算機(jī)、雷達(dá)開機(jī)流程。值班員在放球前40min左右（本站1月9日實(shí)際開機(jī)時(shí)間為6時(shí)35分）開啟雷達(dá)、計(jì)算機(jī)、運(yùn)行放球軟件。檢查計(jì)算機(jī)時(shí)間（誤差2s）、頻率（1075.0MHZ）、電流（0.1MA）、增益（82）。

2.電池準(zhǔn)備。電池在放球前35min左右（本站1月9日實(shí)際在6時(shí)40min）開始浸泡，浸泡前檢查包裝無漏氣現(xiàn)象，并將電池浸泡在水溫為35℃左右、鹽水為3%左右的溶液中，浸泡時(shí)間為4min左右，拿出使電池符電壓在24V左右備用。

3.探空儀的檢查和基值測定。打開基測箱總電源（本站使用JKZ1～1型基測箱），開啟電源設(shè)備界面，打開電源開關(guān)，在放球前30min左右（本站1月9日實(shí)際在6時(shí)43min）開始將探空儀連續(xù)插入至新型基測箱上，并將溫濕傳感器插入相應(yīng)的檢測口內(nèi)，在運(yùn)行軟件上確定序列號，打開基測開關(guān)，進(jìn)行基測，查看讀取儀器基測值的氣壓、溫度、濕度是否在高空規(guī)范合格范圍內(nèi)（基測合格范圍值：氣溫：-0.3℃≤△T≤0.3℃，濕度：-4%≤△U≤4%，氣壓：-2.0hPa≤△P≤2.0hPa），如果以上三要素差值在范圍內(nèi)，表明該儀器基測合格，可用。

二、基值測定異常情況

6時(shí)45分值班員按正常時(shí)間開始對探空儀器進(jìn)行基值測定，當(dāng)在基測進(jìn)行到輸入基測值時(shí)，發(fā)現(xiàn)氣壓、相對濕度儀器值與基測箱讀取的值在合格范圍內(nèi)，但是儀器溫度顯示為-90℃。值班員退出基測界面，重新進(jìn)入，儀器溫度顯示仍為-90℃。值班員初步判定為儀器故障，更換另一個(gè)新探空儀，儀器基測溫度仍為-90℃。重新開一箱同廠家不同批次的新型探空儀，對新儀器再次做基值測定時(shí)仍存在同一問題（氣壓、濕度合格，可是儀器溫度一直顯示為-90℃）。

值班員判斷可能是基測箱故障，更換新的基測箱，問題依舊。值班員進(jìn)一步判斷有可能是雷達(dá)故障，重啟雷達(dá)，檢查所有設(shè)備項(xiàng)目，均沒有問題，基測時(shí)仍然存在同樣的問題。

值班員判斷可能主雷達(dá)出現(xiàn)問題，開啟備份雷達(dá)進(jìn)行基值測定，可是基測以上三個(gè)探空儀溫度基值測定結(jié)果與主雷達(dá)一樣。在此情況下，值班員只好重新再拿一個(gè)儀器，基值測定一切順利，完成放球。此時(shí)時(shí)間已到了7時(shí)25分，早過了7時(shí)21分及時(shí)放球時(shí)間，為探空業(yè)務(wù)的遲放球。

三、出現(xiàn)遲測的原因分析

由于此次使用的探空儀為南京大橋廠第一次生產(chǎn)的新型探空儀，該廠的探空儀器第一次在全國高空臺(tái)站探空觀測業(yè)務(wù)中投入使用。國家氣象局組織臺(tái)站培訓(xùn)到投入臺(tái)站使用僅為2個(gè)多月時(shí)間，而且培訓(xùn)時(shí)人員較多，培訓(xùn)時(shí)間短，同時(shí)新型基測箱及新型探空儀在正式投入臺(tái)站使用前1個(gè)月才全部到臺(tái)站，使得臺(tái)站業(yè)務(wù)人員在投入使用前20天左右才得到培訓(xùn)，故臺(tái)站人員對該型號探空儀的質(zhì)量和性能了解不夠。所以當(dāng)出現(xiàn)同一廠家不同批次的三個(gè)儀器溫度均出現(xiàn)同樣的故障時(shí)，值班員在排查原因過程中只能逐一排查，逐一判斷，無法從中做到迅速判斷并及時(shí)解決，浪費(fèi)很多寶貴的時(shí)間。同時(shí)新型數(shù)字探空儀的同一批次儀器的參數(shù)均刻在同一光盤上，每張光盤的參數(shù)都在一萬個(gè)以上，導(dǎo)致在更換廠家或是更換不同批次的儀器時(shí)查找儀器參數(shù)花費(fèi)大量時(shí)間，這也是導(dǎo)致遲測結(jié)果的重要原因之一。

四、小論

高空探測業(yè)務(wù)隨著時(shí)代發(fā)展要求在不斷更換新儀器新設(shè)備，此次的新型探空儀雖然實(shí)現(xiàn)了更高的自動(dòng)化，但是性能和質(zhì)量穩(wěn)定性需要在臺(tái)站長期投入使用中進(jìn)行對比和總結(jié)。故在平行觀測時(shí)間段內(nèi)，臺(tái)站應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：

1.臺(tái)站每一位高空觀測員必須加強(qiáng)業(yè)務(wù)理論知識的學(xué)習(xí)，提高自身業(yè)務(wù)素質(zhì)，提高應(yīng)急處置故障能力，以便能適應(yīng)新知識新技術(shù)在業(yè)務(wù)中的使用。

2.在換型平行觀測其間使用的新型探空儀，因性能和質(zhì)量不穩(wěn)定，高空觀測員應(yīng)盡量提前做好更充分的放球前的準(zhǔn)備，以確保有更多時(shí)間應(yīng)對和處理意外故障，這是提高平行觀測期間高空觀測業(yè)務(wù)質(zhì)量的保障。

3.有條件的站可以安排2個(gè)值班員分別負(fù)責(zé)新舊兩個(gè)儀器的放球前和放球后的工作，這樣更利于順利的開展對比觀測工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]高空氣象觀測.2013.

[2]L波段高空氣象探測系統(tǒng)常見技術(shù)問題綜合解答。2006.

[3]L波段探空雷達(dá)維修手冊.2018.

作者簡介：韋雨汶（1974-）女，壯族，本科，工程師，從事氣象綜合觀測業(yè)務(wù)工作。