復(fù)雜天氣對(duì)高空探測(cè)的影響與防范對(duì)策探究

梁雪蓮 王燕玲 張靖彬 梁艷芳

摘 要：高空探測(cè)在氣象觀測(cè)過程中具有十分重要的必要性，但其極易受復(fù)雜天氣影響，比如自然降雨、雨雪天氣和雷電天氣等復(fù)雜的氣象變化，都有可能會(huì)導(dǎo)致探測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差。所謂復(fù)雜天氣和氣象變化本質(zhì)上就是大氣中氣壓、溫度、濕度以及降水等自然環(huán)境的變化，會(huì)對(duì)高空探測(cè)儀器造成直接影響。為了保證高空探測(cè)的精準(zhǔn)度和安全性，我們需要從多個(gè)角度、多個(gè)方面對(duì)復(fù)雜天氣中存在的影響因素進(jìn)行分析，盡可能減少因氣象變化而對(duì)高空探測(cè)造成的影響。文章主要通過以雨雪天氣為例來對(duì)在特殊天氣情況下高空探測(cè)工作進(jìn)行分析，并針對(duì)存在的影響移速提出科學(xué)、可行具有針對(duì)性的防范對(duì)策，以期對(duì)我國(guó)未來氣象觀測(cè)中高空探測(cè)的不斷發(fā)展和完善提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜天氣；高空探測(cè)；影響因素；防范對(duì)策

中圖分類號(hào)：TP391.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）01-0128-02

Abstract： The upper air detection is very important in the meteorological observation process， but it is easily affected by the complex weather， such as natural rainy， snowy， lightning weather and other complex meteorological changes， which may lead to the deviation of the detection results. The so-called complex weather and meteorological changes are essentially atmospheric pressure， temperature， humidity and precipitation and other changes in the natural environment， will have a direct impact on high-altitude instruments. In order to ensure the accuracy and safety of high-altitude detection， we need to analyze the influencing factors in the complex weather from multiple angles and aspects， and reduce the impact of meteorological changes on the high-altitude detection as much as possible. This paper mainly analyzes the work of upper air detection under special weather conditions by taking rain and snow weather as an example， and puts forward scientific， feasible and targeted preventive countermeasures against the existing influence on moving speed， in order to provide the reference basis for the development and improvement of China's meteorological observation in the future.

Keywords： complex weather； upper air sounding； influencing factors； countermeasures

為了對(duì)大氣結(jié)構(gòu)、大氣變化等高空氣象資料進(jìn)行獲取，在氣象工作中逐漸出現(xiàn)各種高空探測(cè)手段，通過對(duì)上述信息進(jìn)行獲取和檢測(cè)來對(duì)氣象情況進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)。據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，氣象雷達(dá)技術(shù)是我國(guó)當(dāng)前高空探測(cè)工作中最為常用的一種監(jiān)測(cè)手段，這項(xiàng)技術(shù)可以自動(dòng)化收集各種類型的氣象數(shù)據(jù)，并通過對(duì)其進(jìn)行分類處理，較為準(zhǔn)確的推測(cè)出氣象結(jié)構(gòu)演變，進(jìn)而為高空探測(cè)相關(guān)工作人員減輕了不小的工作壓力。但是，在進(jìn)行高空探測(cè)時(shí)，無(wú)可避免的會(huì)出現(xiàn)像雨雪、強(qiáng)降雨等復(fù)雜天氣，直接影響探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，為降低這種不良影響展開對(duì)復(fù)雜天氣對(duì)高空探測(cè)的影響與防范對(duì)策探究具有十分重要的必要性[1]。

1 復(fù)雜天氣對(duì)高空探測(cè)工作造成的影響

1.1 大雨天氣高空探測(cè)工作

春、夏屬于雨季，尤其是夏季降雨量會(huì)大幅增加，其中部分地區(qū)的降雨會(huì)多以雷陣雨的形式出現(xiàn)，往往還伴隨著雷暴和大風(fēng)，這些因素都對(duì)高空探測(cè)工作產(chǎn)生直接影響。為此，需要我們做好降雨前高空探測(cè)的準(zhǔn)備工作。首先應(yīng)當(dāng)對(duì)雷陣雨天氣降水量以及強(qiáng)度變化進(jìn)行了解，并結(jié)合實(shí)際情況決定施放時(shí)間，注意盡量避開雨勢(shì)最強(qiáng)時(shí)段；其次，進(jìn)行高空探測(cè)前要對(duì)降水強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)浮動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，精準(zhǔn)抓住雨勢(shì)減弱的時(shí)機(jī)進(jìn)行探測(cè)氣球的釋放，盡可能減少因重新探空而造成的工作量增多，保證探測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和探測(cè)效率。而春秋季節(jié)和夏季有別，這兩個(gè)季節(jié)的降雨無(wú)論是連續(xù)性發(fā)生還是間歇性發(fā)生，在雨勢(shì)上都不存在較大的波動(dòng)，因此在氣球釋放時(shí)機(jī)的選擇上會(huì)減少很大程度的難度，只要稍作考量便可找到更為合適的時(shí)機(jī)[2]。

1.2 雷暴高空探測(cè)工作

雷暴天氣往往屬于一種具有較強(qiáng)的破壞性氣象，對(duì)地面設(shè)備、應(yīng)答器等各項(xiàng)設(shè)施都造成破壞，導(dǎo)致高空探空儀無(wú)法接受信號(hào)，故而無(wú)論釋放時(shí)間如何計(jì)劃，在強(qiáng)雷暴天氣或雷暴即將當(dāng)空時(shí)都必須禁止施放。針對(duì)這種現(xiàn)象，大可以借助積雨云去向和高空風(fēng)來向等因素來對(duì)雷暴的移動(dòng)方向進(jìn)行預(yù)判，在探空前要對(duì)雷暴氣象的動(dòng)態(tài)變化、波動(dòng)幅度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，盡可能減少氣球施放后在雷暴區(qū)域受到雷擊破壞的不良狀況發(fā)生。

1.3 大風(fēng)天氣高空探測(cè)工作

在大風(fēng)天氣進(jìn)行高空氣象探測(cè)時(shí)，為了更好地實(shí)時(shí)跟蹤雷達(dá)信號(hào)，要求相關(guān)操作人員具有較強(qiáng)的專業(yè)技能以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在進(jìn)行探測(cè)氣球釋放前，要求工作人員對(duì)風(fēng)向、風(fēng)速等影響因素進(jìn)行全方位的考量，并對(duì)施放后的初始運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行有科學(xué)依據(jù)的預(yù)判；萬(wàn)一發(fā)生丟球狀況，這就需要及時(shí)準(zhǔn)確目測(cè)并盡可能精確的估計(jì)出探空儀所處的仰角、方位角，進(jìn)而將信息反饋給室內(nèi)跟蹤人員。

1.4 雨雪天氣高空探測(cè)工作

（1）氣球投放時(shí)機(jī)：針對(duì)探空氣球的投放時(shí)機(jī)有著明確的規(guī)定，規(guī)定了許多探空氣球的禁放環(huán)境，比如基測(cè)不合格、探空儀器失靈，值得強(qiáng)調(diào)的是在雨雪天氣等特殊情況下規(guī)定的是延遲施放，也就是要對(duì)投放時(shí)機(jī)進(jìn)行更為嚴(yán)格的把控。如果強(qiáng)行進(jìn)行探空氣球的投放，將會(huì)直接降低探測(cè)所得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。

（2）氣球投放高度：在雨雪天氣中，云層會(huì)較平時(shí)產(chǎn)生厚度增加的變化，對(duì)氣球的上升產(chǎn)生一定的阻力，致使探空氣球無(wú)法上升到既定的、適宜的高度。除云層厚度影響之外，更為嚴(yán)重的是可能會(huì)與降水結(jié)晶體撞擊而導(dǎo)致氣球破損。

（3）氣球上升速度：無(wú)論在何種天氣中，氣球的上升速度均受氣流、氣象變化的影響，在雨雪天氣中這種不良影響會(huì)加劇，由于云層中下沉氣流及阻力的變化導(dǎo)致氣球上升受阻，甚至在降雨、降雪量較大時(shí)，不僅影響氣球上升速度，還會(huì)使其提前爆炸[3]。

1.5 其他因素對(duì)高空探測(cè)影響

（1）溫度傳感器的影響：溫度傳感器屬于較為敏感的部件，極易受雨雪天氣的影響。具體來講，雨雪天氣中如果紙盒中不慎進(jìn)水，溫度傳感器就會(huì)產(chǎn)生結(jié)，導(dǎo)致不能明顯的反應(yīng)0～5℃內(nèi)溫度符號(hào)及變化現(xiàn)象。

（2）訊號(hào)的影響：雨雪天氣往往會(huì)導(dǎo)致訊號(hào)斷續(xù)，甚至是完全中斷。究其原因是雨雪天氣會(huì)使處于紙盒之中的回答器電池的負(fù)荷大幅增加，很快的耗盡電池電量，對(duì)整個(gè)探測(cè)過程中的應(yīng)答產(chǎn)生阻礙，直至信號(hào)完全消失為止。這種情況之下，不僅自動(dòng)接收系統(tǒng)無(wú)法正常工作，就連人工接收到訊號(hào)都產(chǎn)生極大的困難。

2 復(fù)雜天氣對(duì)高空探測(cè)的防范對(duì)策

2.1 提高探測(cè)儀器的精密度

我國(guó)當(dāng)前高空探測(cè)所使用的探測(cè)儀器設(shè)備大多都是電子測(cè)量?jī)x，盡管電子測(cè)量?jī)x可以通過對(duì)各項(xiàng)參量的動(dòng)態(tài)變化來探測(cè)高空中諸多氣象要素，但還是難免會(huì)受到探測(cè)儀的精密度的限制。因此，為從根本上提升測(cè)量精準(zhǔn)度需要我們不斷對(duì)探空儀出廠的測(cè)量精確度進(jìn)行完善與創(chuàng)新，并且在實(shí)際應(yīng)用之前進(jìn)行二次訂正和多次校驗(yàn)，為升空后的探空儀的標(biāo)準(zhǔn)能力提供基本保障。當(dāng)然，除此之外電子測(cè)量?jī)x除了受精準(zhǔn)度限制之外，還與操作人員的測(cè)量水平和測(cè)量技術(shù)息息相關(guān)，因此要求我們從多個(gè)方面入手對(duì)探測(cè)儀器設(shè)備進(jìn)行改善[4]。

2.2 提高探測(cè)數(shù)據(jù)處理的規(guī)范性

得到精準(zhǔn)的探測(cè)數(shù)據(jù)之后，就需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)處理，為了更好地實(shí)現(xiàn)高空與地面基站的資料共享，必須要求在對(duì)探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)加入信息技術(shù)、電子技術(shù)的應(yīng)用，更高效率的實(shí)現(xiàn)其資料的共享，才能使瞬間保存與分享到的記錄更具有實(shí)效性和準(zhǔn)確性。因此，我們必須對(duì)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行科學(xué)、合理的規(guī)范，保證其能有效實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)要素與探測(cè)資料之間的無(wú)縫對(duì)接，并從本質(zhì)上提升高空探測(cè)的質(zhì)量和效率。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，復(fù)雜天氣對(duì)高空探測(cè)的影響方面較多且較為嚴(yán)重，因此，我們必須加強(qiáng)對(duì)這一方面的重視程度，通過對(duì)復(fù)雜天氣中對(duì)高空探測(cè)造成影響的因素進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際情況提出具有針對(duì)性的對(duì)策方案，并嚴(yán)格按照計(jì)劃執(zhí)行，確保在人員和設(shè)備安全的前提下，不斷提升探測(cè)資料正確性和完整性。

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