恶劣天气条件下高空气象探测技术

杜长峰 宋涛

摘 要： 本文首先阐述了恶劣天气，其次针对高空气象探测技术应用中受到恶劣天气带来的影响予以了深入分析，并在此基础上提出了有效应用高空气象探测技术的方法，以此来最大程度降低恶劣天气对高空气象探测技术造成的影响，从而切实提升高空气象探测质量及效率。

关键词： 恶劣天气;雷雨大风;高空气象探测;影响

【中图分类号】P416 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.34.158

前言：随着科学技术的快速发展，近年来我国各地区高空气象观察工作中，已经广泛应用了L波段雷达电子探测仪，既进一步提升了恶劣天气探测能力，还增强了高空气象探测的自动化程度。但不可否认，高空气象探测技术应用时，依然会受到大雾、大风以及雨雪等恶劣天气造成的影响，亟需予以更深入的分析与探讨。所以，本文针对大雾、大风以及雨雪等恶劣天气对高空气象探测技术应用中带来的影响予以了详细探究，并提出了行之有效的措施与应用方法，旨在全面提升高空气象探测技术的运用质量，从而提供更加优质的天气预报服务，满足民众的需求。

1 恶劣天气概述

近些年来，全球加速变暖，导致该地区雨雪、大风、大雾等恶劣天气过程愈演愈烈，不仅会导致高空气象探测工作中出现重放球、迟放球、数据缺测等现象，还会导致高空气象探测的质量显著下降。因此，探析恶劣天气对高空气象探测的影响及有效的应用方法，对于提高高空气象探测质量、推动当地气象事业实现稳定、健康发展等具有重要意义。

2 雨雪天气对高空气象探测的影响及应用方法

2.1 对投放时机的影响及具体应用方法

高空气象探测在施放探空气球时有明确规定，不可提前投放气球，而且除仪器故障、基测不合格及雷暴、大雾等恶劣天气之外不可延迟施放气球;雨雪天气条件下，受到冷空气、气压、气温等多种因素的影响，极易阻碍气球的升空过程进而导致探空气球被压下，进而严重影响高空气象探测质量。

当出现雨雪天气现象时，高空气象探测人员首先应当认真观察该天气现象，尽量选择在雨雪量减少的情况下施放气球;其次，禁止提前放球，强降雨过程往往持续时间较短，因此在降雨量较大时应当禁止放球，待雨势较小或停止后再进行放球操作;另外，高空气象探测人员应当对气球升空区域进行确定，若探空气球出现在大雨区域时应当重新选择合适的时机与地点进行放球操作。

2.2 对投放高度的影响及具体应用方法

雨雪天气现象发生时受到多种因素的影响导致气球的施放高度将会显著下降。主要是由于阴雨天气时云层的厚度将会明显增加，阻碍了气球的升空过程，导致气球的高度显著下降。当发生强降雨过程时，在降水的干扰作用下也会阻碍气球的升空过程，甚至还会导致气球与降水结晶体相互碰撞而遭受损坏，进而对投放高度产生严重影响。

高空气象观测人员首先应当密切关注雨雪天气，并适时掌握降水量及其变化，并以降水量为依据确定气球充氢量。小雨天气时气球含氢量位于平时10%以上，而强雨雪天气时气球含氢量应当位于平时20%以上，以确保探空气球与探空要求相符合，既能够确保气球正常升空，还能尽可能减少雨雪天气对气球施放高度的影响。

2.3 对气球升速的影响及具体应用方法

在高空气象探测工作开展过程中，探空气球对氢气质量提出了较高的要求，氢气在气球中的含量越纯其升空的速度也会加快。受气象、降雨以及握等多种因素影响，在发生雨雪天气时，会在一定程度上改变最初气球的上升路线。因为强降雨恶劣天气下的阻力和下沉气流相对较强，所以，就会降低气球的上升速度，使气球爆炸时达不到预计高度。不仅如此，在发生雨雪天气时，基于降水和冷空气的作用影响，气球表面甚至会出现结霜、结冰等情况，不单单会降低气球的上升速度，还会增加气球的重量。所以，高空气象探测人员在此过程中，应优先选择浓度较高的氢气，不但可以保证气球的安全性，还能保障气球的上升速度。一旦净举力位于气流下沉力或降水压力之上，这时就能够促进气球的快速上升。

3 大风天气对高空气象探测的影响及具体应用方法

在《地面气象观测规范》当中有明确规定，瞬时风速不小于17m/s的风被称为大风。恶劣天气发生时伴随的风往往比较大，为防止仪器与气球距离太近而发生明显晃动，并避免气球升空时的尾流影响到高空气象探测仪器设备，生产高空气象探測设备的厂家为探测站配备30m左右的绳子。由于大风放球器与探空仪等物体的重量为550g，在重力作用的影响下，仪器在施放瞬间往往会表现出钟摆式的运行状态，若放球之后气球未能及时上升，则探空仪往往会在钟摆线的底部与地面或下风方向的障碍物相互接触，进而导致探空仪器遭受严重损坏，此时必须重新进行放球操作。因此，放球过程中一旦出现大风天气过程，就必须使用大风放球器。在系挂放球时应当保证地面与放球器之间形成45°的倾斜角，绳子的长度在1m左右，绳子过长时应当及时将长出的绳子绕回放球器，以避免放球时过快放绳而导致仪器与地面、障碍物等相互接触而严重损坏仪器。另外，在与放球点相距50m范围之内禁止存放影响气球施放的障碍物，以尽可能避免探测环境导致气球发生撞击而导致气球无法正常施放，进而严重影响到高空气象探测的准确性。

4 大雾天气对高空气象探测的影响及具体应用方法

为避免大雾天气对高空探测工作产生一定程度的影响，必须及时采取以下几点防范措施：当出现大雾和静风天气现象时应当提前安排好工作人员的分工工作，并充分做好抓球准备工作。若雷达无法正常跟踪气球或出现跟丢等现象，雷达操作人员必须结合自身的工作经验及时对跟踪方式进行更换，此时可以使用人工抓球的方式以尽可能获取准确的数据信息。而且雷达操作室的工作人员应当对雷达回波状况进行密切关注，一旦发现问题必须立即通知室外操作人员，既能够使问题得到及时解决处理，又能确保顺利开展高空探测工作。

结束语：综上所述，针对高空探测工作而言，恶劣天气的影响极大，所以，在实际应用高空探测技术时，相关工作人员必须针对其中存在的问题不断分析，并采取行之有效的解决方案，找到适合高空探测技术的应用方法，不断总结经验教训，掌握高空探测技术在各种特殊情况下应用的注意事项，学习接受新的知识点，从而全面保障数据的真实有效性，为探测工作的顺利进行保驾护航。

参考文献

[1] 王博.关于恶劣环境对高空气象探测质量的影响分析[J].农技服务，2015，32（1）.

[2] 乌日罕.特殊天气高空探测应对方法与技巧[J].南方农机，2018，49（8）.