山东省荣成市成山头气象站 郭磊 264300
摘要:高空探测是气象观测业务中不可或缺的部分,其可以为天气预报、人工影响天气等业务的开展提供可靠的指导资料。但是在高空探测中,特别容易受到复杂天气的影响。因此,本文主要根据高空气象探测实际,重点探究雷暴、大风、强降水、大雾、雨雪等复杂天气对高空探测的影响,并给出了相应的解决对策,以供同行参考。
关键词:复杂天气;高空探测;影响;对策
引言
高空现象探测是大气探测的重要构成部分。自高空气象观测业务中使用L波段雷达系统之后,实现了对高空大气的综合探测,主要探测高空气压、气温、湿度、风向、风速等气象要素,大幅提升了气象台站气象观测资料的准确性和完整性,为气象预报、防灾减灾,特别是重大灾害性天气提供了更加全面、及时、准确的高空气象资料。L波段雷达自动化集成度高,容易使用,但由于气候复杂多样,L波段天气检测雷达的组成部分相对敏感,极易受到雷暴、大风、强降雨、大雾、雨雪等复杂天气的影响,常常导致高空探测业务无法正常开展[1]。因此,本文根据高空探测业务实际,主要探析了复杂天气对高空探测的影响及其解决对策,为今后进一步提升高空气象探测质量提供指导。
1雷暴对高空探测的影响及对策
雷暴通常具有电流伏特大、电压高等特征,它的能量释放时间特别短,但所造成危害是巨大的。雷暴不但会导致气象台站仪器受到损害,而且还会使得应答器有所损害,从而导致无线电探空仪无法正常发出信号。所以,通常高空探测业务中若发生强雷暴天气或雷暴活动即将移动至探测所在的高空区域时,不要开展高空探测工作;即使已经到达指定的高空探测放球时间,同样需要等待强雷暴减弱或朝该站相反的方向移动的时候才可以放球探测[2]。在雷暴天气中,工作人员需要认真放球,以避免对高空探测业务带来不良影响。再者,探测人员还可以凭借高空风、积雨云的运动与变化趋势来分析以及判断雷暴的运动方向。例如,若在站点发生雷暴天气高空属于西南风,那么西南方向的积雨云往往会移动到站点上方所处区域。因此,工作人员必须密切监视该地区雷暴的演变情况,以避免在释放探空球后气球落入强烈的雷暴活动区域并被闪电击中,造成重放球现象。所以,在高空探测之前需要对雷暴天气变化情况进行实时监测,减少雷击出现频率。
2大风对高空探测的影响及对策
一旦气球在施放期间遭遇大风天气, 而气球的施放点恰好就位于大风的上风位置, 而高空探测雷达又处在大风的下风位置,那么如此状况下既有可能使得探空气球在施放之后,在短时间内从雷达上空飘移过, 进而使得雷达无法及时跟踪到气球。所以在大风复杂条件下开展探空观测业务的时候,需要始终一丝不苟,认真负责。若遭遇风力很大的大风天气现象, 首先需要对风向加以判断,然后借助于大风放球器避过雷达的上风点进行放球。假如大风天气现象持续发生,并且在短期内并不会结束, 即使利用大风放球器也没有办法有序开展高空探测业务,则此时需要跟根据风向风速情况, 抓住风速变小的瞬间来释放探空气球[3]。在高空探测放球过程中,假如发生强风暴的状况, 探测气球经常会从高空下沉。所以此时工作人员应注意查看气压变化, 若不超过500mbar , 那么需要重放球。假如气球被高压压下来较少, 则应该认真观察等待气球再上升, 并且要仔细记录真实的数据。而若在此期间探空仪有损坏现象, 那么就需要再次开展此项工作。在大风状况下放球应根据具体状况,来判断放球位置, 避免放球失败而对高空探测的顺利开展造成不良影响。
因为大风天气比较复杂,在高空探测时要注意下述几点:在释放探空气球之前, 工作人员需要做好放球器的准备工作,在采用放球器之前,需要仔细检查仪器的持钩、放球线的线绳等情况,观察其是否牢固, 绕线板上有无裂纹存在;要仔细把控好探空仪与气球的连接、放球器和探空仪之间的连接技巧。在释放探空气球的时候,应该根据风向选择适宜的放球地点,并且还应确保路线的顺畅;大风天气状况下实施高空气象探测业务, 需要确保探空雷达能够成功跟踪。 假如发生丢球现象, 室外放球人员需要在最短时间内准确识别探空仪所处位置的方位角以及仰角, 同时立刻告知室内探空气球跟踪工作人员。 假如能见度较差, 没有办法发现球影的时候, 进而没有办法掌握气球所处的位置, 室内跟踪操作人员能够大概确定气球所处方位, 同时开启雷达的扇扫功能, 排除假定向,防止旁瓣跟踪。
3强降水天气对高空探测的影响及对策
在我国的某些地区,夏季发生强降水天气的概率较高,并在强降水天气发生的过程经常夹杂雷电、强风、冰雹等复杂天气,这在很大程度上会阻碍高空气象探测业务的顺利开展。此时,做好高空探测业务的准备非常重要。通常情况下,强降水天气持续的时间一般不会太长,应该根据强降水的强度变化来确定探空球的释放时间。在降水强度特别大的时候,尽量不要释放探测气球。因此,有必要在高空探测之前密切监视降水强度的变化趋势,并在降强度较弱时找准时机释放探空气球,并尽量避免重放球或数据丢失现象。应当引起重视的是,如果气球上升的区域中的降水量很大,则应该重新选择放球位置以及时间来释放探空气球。另外,按照高空探测经验,在晴朗的天气中,净举升力比较小,一般保持在1.3kg左右,释放高度较高;若遇到特别强的降水天气时,净举升力应该保持在1.6kg上下[4]。事实上,能够凭借调配码来调整相应的净升力,以保障高空探测工作的顺利开展。
4大雾天气对高空探测的影响及对策
通常,在春夏季多大雾的天气中,经常会有静风,能见度特别差,有的时候难以顺利抓球。 在静风天气,探空气球升起后,气球的角度往往急剧发生变化,从而导致雷达没有办法及时跟踪它,从而造成探测失效。 因此,应采取有效防范对策:假如在有大雾的天气开展放球探测业务,应提前进行认真分工且做好抓球的准确。 若雷达没有办法跟踪气球或出现丢球,则雷达操作员需要根据自己的经验来改变雷达跟踪方法,凭借手动抓球来获得可靠、准确的数据,并尽快通知室外操作员根据实时情况有效地应对各类问题。
5.雨雪天对高空探测的影响及对策
在雨雪条件下,因为云层中下沉气流和阻力会发生较大变化,会影响气球无法正常上升,甚至在雨量、降雪量特别大的时候,不但会影响气球上升的速度,而且还会导致探空气球提前爆炸,影响高空探测工作的高效高质量开展。所以,有必要仔细观察以及判断雨雪天气的变化趋势,并抓住机会在雨雪强度减弱时释放测深球。在雨雪强度较大的时候应延迟放球,要严格把控好探空气球的释放时间,确保高空探测数据的准确性[5]。
6.结语
总体来说,随着现代气象科技的不断发展,高空探测系统越来越完善,大幅提升了高空探测业务的自动化水平。但是,因为大气环境复杂多变,强雷暴、大风、强降水、大雾、雨雪等复杂天气经常出现,这些复杂天气往往会对高空探测工作的正常发展带来负面影响。 因此,工作人员应加强对高空气象探测业务以及相关技术的学习,不断提升复杂天气下高空探测业务应急处置能力,为进一步提升高空气象探测质量打下良好的基础。
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): 118.
[2]缪集群,钟凯仪.强对流天气对高空气象探测的影响及应对措施[J].气象水文海洋仪器,2018(2):21-24.
[3]韦肖林,韦振华,黎洁波.恶劣天气高空探测技术探讨[J].贵州气象,2013(06).
[4]刘清芳,乔玉新.特殊天气高空探测应对方法与技巧[J].气象水文海洋仪器,2017(01):34-36.
[5]关霞.雨雪天气对高空探测影响及防范[J].北京农业,2014(6):164-165.
作者简介:郭磊(1975.11),男,汉族,山东省淄博市人,本科学历,工程师,,从事高空气象工作。