恶劣天气对高空气象探测工作质量的影响及应对

杨剑峰 沈江

摘 要： 本文分析恶劣天气如强降雨、大风扬沙、大雪、大雾、雷暴等对高空气象探测工作的负面影响。从仪器管理、充灌气球、编报发文等气象探测工作多环节研判恶劣天气下中如何开展探测工作，避免迟放球、重放球、旁瓣抓球、漏测缺测等出现，保证高空气象探测工作正常开展，为本地天气预报气象服务提供可靠参考资料。

关键词： 恶劣天气;高空气象探测;负面影响;应对措施

【中图分类号】TP391.4     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）23-0267-01

引言：高空气象探测易受天气条件影响，气象变化往往具有突发性也导致探测过程和预设流程有一定偏差。随着我国气象探测模式由人工化向智能化转变，应对恶劣天气能力也大幅提升。但是仅依靠电子设备稳定性和自动化难以保证高空气象探测正常开展，气象工作者要寻求在各个环节中应对各类恶劣天气，减轻对高空气象探测工作质量影响，提高气象探测工作质量。

1 恶劣天气对高空气象探测工作的影响

1.1 强对流天气

强对流天气来势猛，破坏力强劲，常导致无法准点放球，已放探空仪行至强对流区飞行不稳突然下降或受到雷击致信号失灵需重新施放，如过量雨水附着在感应器表面或回答器表面可致信号变性失联，探空仪雨天净举力，较晴天的1.5KG重。强降雨要防范雨水进入探空仪纸盒内。虽然探空仪外壳表层涂有防水材料，但有绳索连接到上方气球，而气球表面附着大量雨水会受重力影响顺绳子下滑至探空仪外壳，同时探空仪受强对流影响而剧烈摇摆，难免会有雨水渗入盒子内部，所以雨天仪器信号失灵概率较晴天大。此时可在施放气球前、仪器配置好后，用透明胶带紧紧缠绕于探空仪外壳缝隙处和连接处，防止雨水渗入。

准确把握探空仪施放时间。炎热高温夏季多强对流天气，还伴随雷暴。此时尽管适当增加气球净举力，还可能遭遇雷击或无法升至有效探测高度，导致重放球。因此要把握好释放时机，避开强降雨、雷暴出现时段，大雨过后或雨势减弱最佳时机施放，不可等到雨势最弱或雨停时再行施放，因为这样可能会遇上降雨高峰，等待时间最晚不能超过08时或20时，若二次施放超过最晚时间半个小时，会造成记录缺测或记录不足500hPa状况出现。强雷暴天气放球会导致气球被击破，地面设备或回答器被破坏。放球前密切关注雷暴云走势和雷暴程度强弱变化，以防在雷暴云当空或将行至观测站点时放球，避免探空仪施放后集进入强雷暴区域，应避开雷暴时段再行施放。也可借助新型雷达观测仪器，调取天气雷达每隔固定时段实时降雨回波监测图像，及时跟进本区强对流天气发生时段和发展动态，确定放球前应充灌氢气量，施放地点和时段区间，及时安排应急预警观测工作。如遇大雪，施放探空仪操作会受到强冷空气、过低气温、气压各方面影响，在气球上升过程中可能出现意外，使探空数据和质量受到影响。此时需要对雪势观察判断，当雪势减弱情况下抓住时机放球。如果气球升空区域正好在大雪区中，要重新对地点选择，并再行放球。

1.2 大风天气

当探空仪施放点处于上风向位置时，而雷达接收设备在下风向位置时，气球会随风向乘着风势快速飘过接收仪器上空，探空仪速度过快，高度未达到或超过接收高度，雷达跟踪功能就会失效。所以遇大风，首先判明上风向和下风向，避开在雷达设备的上风向进行施放，配合使用大风放球器。使用放球器前检查设备的挂钩和绕线板上线绳是否固定妥当，绕线板出现裂纹要立即更换。施放球时，气球充气口环绕线绳的余线头不能过长，避免和放球线发生缠绕。当发生持续性大风或瞬时风速过大时，放球器也无法保障施放顺利，此时遵循风势发展的阶段性规律，在风速略微减少时机选择合适施放地点和路径，迅速完成施放。一般有对流性大风过境时，大风持续时间短，可待完全过境后再行施放。注意当不在日常施放地点放球时，要观察好实际施放点仰角、方位角，以免造成风层计算误差。如果出现丢球，室外放球人员要肉眼观测探空仪所处大概位置和方位角。若此时能见度不高，无法目测得知位置数据，可根据风向风速等估测出大概位置，开始雷达扇扫功能，防止旁瓣跟踪。

1.3 大雾静风天气

出现大雾静风天气，探空仪上升后其仰角可能达到90°左右，此时方位变化迅速，雷达跟踪可能会由于信号不佳或高仰角限位而失效，出现假定向抓球或停止跟踪探空仪，加之大雾能见度低，人工抓球难度也会加大。所以大雾静风天气要提前做好应急措施，安排观测人员准备好借助照明设施进行人工抓球。若雷达停止跟踪工作后，联络好雷达操作员配合进行人工抓球，将观测设备里球影位置和雷达回波情况告知指挥人员，及时通知室外工作人员把握时机抓球。

2 恶劣天气下探测设备情况

2.1 气球净举力大小控制幅度

高空气象探测工作中，气球净举力是决定上升速度的决定因素。气球通常是400m/min室外上升速度，所以控制好净举力便可使气球释放高度更适当。遇雨天净举力增加幅度要视当时本地天气变化状况，综合高空云层状况综合决定。如遇一般降雨，根据风向风速预测气球飞行路线上云层较厚，则适当增加静举力，在1.5-3kg间取適当值。若雨势持续不减且有增加趋势，此时云层厚密，为保证探空仪正常上升至有效高度，净举力可增至3-3.6kg左右。

2.2 雷达跟踪出现“死位”

雷达天线长期暴露在外部环境中，经过风吹雨淋，易出现汇流环积蓄污垢情况，若气球在大风情况下施放或气球飘过雷达顶自动跟踪仰角在92°以后卡死，人工抓球使得气球仰角摇摆至低位而卡死，天线会就“死位”。一旦“死位”电机驱动箱A或E灯熄灭，就会影响高空探测数据接收。此时要及时关闭电机驱动箱开关，再行重启，以减少因“死位”发生数据误差。

3 编报发文

因恶劣天气导致重新施放或延缓施放探空仪都可能会导致气象资料编报发文工作超过规定时限，尤其是TTAA报文。超过规定时限会影响气象信息实时性，造成气象服务质量下降。高空气象探测准时编报发文是工作重点之一，遇恶劣天气时，若在规定时刻无法编发完整报文，如观测高度不达标，无法判断100hPa以下是否存在对流层顶的情形，则可将现时的资料编发一份报文，待资料补全后以订正报文的方式再发一次完整报文。

参考文献

[1] 文翔，高英杰，司方坤.影响高空探测质量的原因分析及措施[J].气象水文海洋仪器，2020，37（1）.

[2] 黄应文，黄琴琴.强对流天气对高空气象探测的影响及应对处理[J].吉林农业，2019（20）.