强对流天气对高空气象探测的影响及应对处理

张耀春

（内蒙古锡林浩特国家气候观象台；内蒙古 锡林浩特 026000）

强对流天气是一种常见的恶劣天气，通常存在于对流云或单对流云中。它是一个中小型气象系统。强对流天气具有突发性、持续时间短、发展快、破坏性强等特点。当雷暴发生时，被释放的仪器信号会突然消失或元件传感器退化。如遇强降雨，气球将下沉或收到异常记录。然而，强风很容易使仪器与地面或地下的障碍物相撞。遇有强对流的天气，工作人员此时应密切保持高度关注，冷静的处理。工作人员可以适当的缩放缓放高空气球的时间。如果高空气球的上升高度还没有完全达到500hpa，此时气象探测器又可能受到了雷击的损坏或传感器异常，这就需要在规定的时间内工作人员进行高空气球缓放和复飞的操作，以有效地保证高空气象探测的正常工作和运行。

1 强风和对流气象天气对高空地区气象条件探测的应用重要性及其影响

由于这种天气短期内可能会有强对流雷雨、冰雹、强对流降雨和龙卷风等，强对流的天气又可以称为短期灾害性强对流天气。同时，强对流的天气具有风力水平尺度小、冲击强度大、发生时间周期短的基本特点。例如当雷雨、雷电等自然灾害现象在高空发生时，会直接导致高空气象传感器的变性；或者当高空强降水现象发生时，会直接导致传感器接收高空气象记录的异常现象；或者当强风现象发生时，很容易导致使高空气象探测仪器与风向上的障碍物发生相撞。

目前，为了大大提高探空仪的探测工作精度和数据的采样率，减轻了仪器的压力和重量，仪器的制造商在对仪器的设计上尽量地采用了数字化、模块化和仪器电子化，对于雷暴和其他雷电的反应非常敏感。当探空仪在观测的过程中周围出现强对流的天气时，仪器释放后在温度上升的过程中可能会进入一片积雨较大的云（cb云），此时传感器等电子元件一旦遇到了雷雨、雷电反应所释放的强烈回波电流，极易严重损坏传感器电子元件，使得信号转换板消失或导致传感器电子元件损坏，使得气象要素的观测价值发生跳跃，失去其准确性和客观的真实性。因此，当探空仪球准时放置时，可能会使周围出现强烈的雷雨和闪电，在球准时仪器释放和准备的过程中，值班人员和气象站可以通过及时调整气象测量站周围观测天气的雷达回波的强度和路线图，根据雷达回波的强度和雷达回波移动的速度对探空仪球准时的雷电反应天气也进行了预测，如果周围有强对流雷暴且雷暴的面积不大，在气象站中选择球准时放置探空仪球的时间，值班人员应尽量选择避开雷暴较大的地区。

2 强对流天气下高空气象探测的处理方式

2.1 雷暴天气下高空气象监测的处理方式

雷暴天气是一种在自然界中可以同时伴随闪电和短时强降水的一种天气。由于雷暴天气是一种具有高压、能量释放的时间短、破坏性强的天气等特点。雷雨不仅可能会给气象台和地面的仪器和设备带来不同程度的损坏，还可能会严重损坏无线电应答器，使得无线电探测器暂时失去信号。因此，如果天上已经有了雷雨或即将在无线电探测器的所在区域上空进行快速移动，严禁进行高空探测；即使已有雷雨达到气象台规定的高空风速度和探测能量释放的时间，也要适应将球放在等待雷雨的强度逐渐减弱或向高空移动的和风速度相反的方向进行快速移动的气象台或者放得太远的球前。在没有雷雨的条件下，球应尽量不要气象台放得太远，以免严重影响高空风和风探测的速度和效果。此外，探测器还甚至可以通过观测积雨云和高空风的变化及其运动速度和规律来帮助确定和预测雷暴在高空运动的速度和方向。例如，如果该站有雷雨和西北风，西北部的积雨云可能会移动到气象观测站上方的区域。观测者必须密切监视雷暴的动态趋势，防止气球释放后进入强雷暴区被雷电击中，使气球需要再次释放。当然，L波段探空雷达基本上采用了防雷装置。雷击对探空仪造成损害的概率一般较小，但应充分考虑工作人员的安全。

2.2 强降雨天气下高空气象监测的处理方式

大风、强降雨天气常对高空天气探测产生不利影响。此时，要认真落实高空气象探测前的准备工作。一般来说，强降雨持续时间不长，因此有必要结合强降雨强度变化确定气球的部署时间，尽量不要在强降雨期间释放气球。探空前要仔细观察降水强度的变化趋势，抓住降雨逐渐减弱的时间，放飞气球，防止再次探空或资料丢失。但要注意的是，如果发现气球发射区降水量过大，有必要重新选择部署气球的地点和时间。此外，要科学控制雨天的净升力。在高空气象探测业务中，如果天气晴朗，净提升力一般为1.3kg，高度相对较高；如果天气多云或小雨，净提升力一般为1.4kg，一旦天气大雨，净提升力应保持在1.6kg左右。

2.3 大风天气下的应对处理策略

一般来说，在高空气象的探测中，遇到强风时，观测工作人员对探空仪应及时采取有效的措施。首先，要认真学习掌握高空气象探测使用大风放球装置的准备和正确放球方法及装置与探空仪的有效连接放球技巧。准备使用探空仪大风快速释放气球装置前，注意仔细观察探空仪卷板边缘有无明显裂纹，仪器的挂钩与探空仪卷板上的放球线以及钢丝绳的连接装置是否牢固，同时紧紧握住释放在空中的钢球，握住上端的绕线板和下端的放球线，防止气球绕线板的脱落。观测人员接到用于快速释放气球的探空仪指令后，将释放的气球向上快速释放。遇到大风的天气，用修长的双手紧紧握住释放气球的下端充气口，握住气球放线上端，避免因在风中的摆动而脱落造成气球放线中断。当收到气球释放命令时，两只手都要被风吹起来。夜间作业时要挂灯笼，挂灯笼的线不宜过长。二是科学控制探空时间。在高空气象探测中，如果出现大风天气，观测者可以在风速变小的缝隙中释放球。

4 结语

高空地区气象观测技术是高空地区气象作业的重要技术基础之一，它为高空地区气象预报、气候现象的分析、科学技术研究、航空航天和气象国际交流合作提供及时、准确的高空地区气象信息和资料。但是，强对流天气直接引起的雷雨、雷电容易直接使携带探测仪器的信号快速消失，强降雨容易直接使携带探测仪器的回放气球快速下沉；强风容易直接使携带探测仪器与地面障碍物相撞下风形成障碍物等是一种直接造成清远站回放球的检测高度低、严重地影响回放球检测仪器气象记录的质量和其及时性的主要环境影响因素。工作人员根据当时的天气情况及时采取了相应的天气应对控制措施，适当地控制净升力和气球大风释放的时间，有效地减少了强对流天气的不利影响，重现的次数逐年增加和减少，大大提高了高空气象观测的质量。