摘要：随着我国社会和经济的快速发展，我国的大气环境污染问题也越来越严重，人们对高空气象进行环境探测的工作也越来越了解和重视。通过运用高空气象环境探测系统对高空气象就你行环境探测，有利于分析和收集高空的气象探测数据，从而更好地了解我国大气环境的现状，促进了我国的环境气象保护探测工作的健康顺利进行。虽然目前我国的气象探测事业发展已经取得了一定的进步和成绩，但与其他的气象探测强国地区相比，我国对高空气象进行探测的技术仍然比较落后。因此，本文主要对目前我国高空气象探测系统的发展现状和重要性进行分析，然后进一步提出高空气象环境探测事业的未来发展思考，希望目标能够进一步实现，推动我国高空气象探测事业的发展与进步。
关键词：高空；气象探测系统；现状；发展
引言
气象探测事业不仅与现代人们的工作和生活息息相关，并且同时也是国家发展各类航空、航天和军事力量等活动的重要基础。特别是一系列的高空天气预报和探测等气象服务的普及和开展，加速了现代人们对于大气的了解和认识，而高空的气象探测技术正是现代人们快速实现对于气象认识和了解的一个重要途径，其在推动和促进了大气科学的发展和进步方面仍然具有重要的积极推动作用。
一、高空气象探测的发展史
随着对我国高空气象探测质量和技术水平的迅速发展和提升，高空气象探测站项目建设的数量不断地增加，我国已经基本形成了相对完善的高空区域气象探测服务网络。但是，我国高空区域气象探测形成和发展的时间有限，高空气象探测系统还处于初步形成和发展的阶段，我们还需要应对高空区域气象探测的技术进行更加综合全面的研究和分析，提高高空气象探测的技术水平，推动我国现代化高空区域气象探测系统的发展。经过我国的气象探测工作者长期不断的努力，我国已经发展成为了世界气象组织中重要的气象探测成员国之一。目前，我国已经建有各种类型的气象站4500多个，高空区域的气象探测网逐步发展和形成，是世界上到目前为止拥有高空区域气象探测站密集度最大的国家和地区之一，也是重要的气象站和全球高空区域气象探测网络的成员之一。
二、高空气象探测系统现状分析
高空气象探测作为符合世界气象组织在国际要求范围内开展的大气领域重要科研活动之一,是世界检验组织衡量我国大气领域科研技术水平的主要技术参考依据和指标。因此,如何设计和研发生产出高精度、成本低的国产高空使用的气象探测系统,成为了国内的气象专家和学者们重点研究和关注的一个技术问题。而在高空使用的气象探测系统的研发和设计以及生产的过程中,需要解决和克服以下几个关键技术方面的困难:第一,高空的环境相对恶劣,高空使用的气象探测系统在生产中需要具有一定的耐低温和较强的抗干扰能力;第二,高空使用的气象探测系统的结构较为复杂,特别是在恶劣的高空气象环境中,容易直接导致高空气象探测效率和精度的明显下降,影响高空气象探测的结果;第三,高空使用的气象设备和探测系统在生产中具有同时使用量大、成本高和一次性重复使用等的特点,这就是需要在有效确保高空使用的气象探测系统质量和性能的基础上,有效控制和降低生产的成本。
从高空气象探测系统的研发环节表现来看,我国高空气象探测系统的研发和探测环节还是存在很多不足之处,从高空气象传感器探测系统的核心元件和性能来看,国内研发和生产的高空气象传感器探测系统性能不太稳定,探测的精度不高,而且国外进口的高空气象传感器探测系统价格相对比较高,这极大地提高了高空气象探测系统的研发和生产成本,并且长期的依赖国外生产和进口高空气象传感器,国内的核心传感器和元件的生产发展严重受阻,导致国产高空气象探测系统在与国外产品的竞争上一直处于相对弱势的地位,从高空气象探测系统的研发和性能表现来看,高空飞行过程中的恶劣天气和环境条件是造成影响高空气象探测性能和精度的主要组成原因,特别是强烈的高空湍流和气象传感器的故障是导致高空气象探测系统探测失败的重要组成原因。
对于测风的方式,目前位于南美、非洲、大洋洲、东南亚和欧洲地区的国家普遍采用GPS测风探空系统,中国和前苏联等发达国家采用雷达导航测风探空系统,欧洲、加拿大和亚洲韩国等采用罗兰导航测风探空系统,美国、印度、日本和部分地区的东南亚发达国家也已经采用了无线电和经纬仪导航测风探空系统。目前, 我国高空探测的相关部门正在对我国GPS电子测风探空仪的设备进行实验研究和试验, 通过实验研究的结果表明,我国高空探测利用我国GPS探空仪测风的设备和技术已经完全达到了国内和世界先进的水平,已经完全具备了自己独立设计和研制电子探空仪的条件和能力,为了利用探空仪对我国“北斗”卫星高空导航系统进行高空风速的测量做好了设备和技术上的准备。
三、高空气象探测系统的发展思考
3.1 常规高空气象探测系统的未来发展
要想切实地提高目前我国高空气象探测的水平,高质量的传感器国产化和批量化的生产已经成为了传感器急需解决的两大问题,基于要解决传统高空气象传感器生产中存在的诸多问题和缺点,新型传感器自主研发的高空气象传感器软件技术就是最需要重点研究和解决高空气象探测精度低、稳定性差、造价高等关键技术问题,并且在改进国产传感器的设计制造生产工艺和今后的生产环节中注重提高产品的稳定性和质量,努力于进一步提升国产高空气象传感器的质量和国际市场竞争力。另外,在传感器软件和探测技术的应用方面,要努力同国际高空气象探测技术保持高度同步的发展, 实现国产高空气象传感器探测精确度的进一步提高。而且在众多的高空气象传感器和探测的方法中, GPS探空仪作为一种新型的探测设备,以其产品价格低、精度高、抗干扰能力强和全天候的使用等功能特点已经被广泛应用,在一定的程度上进一步提高了高空气象探测的自动化和发展,具有很大的国际市场需求。但是,在努力巩固研究掌握GPS等关键技术的基础同时,还要进一步实现国内尖端科技的引进和自主创新研发,为其实现气象探测技术强国梦打下扎实的技术基础。
3.2 综合性高空气象探测系统的未来发展
从当前高空气象探测系统的技术发展现状和趋势来看，可以预见的趋势就是，未来高空气象的探测系统不仅是对于大气的单一探测，而且更重要的是在自动化遥感技术发展的基础上，实现对于大气状态的基本物理量和基本天气现象之间相互作用反应机理的分析和综合性的研究。并且随着近年来我国社会和经济的进一步发展和国家科技现代化水平的不断进步，已经发现有越来越多的科学、现代气象探测技术被广泛的应用到高空气象的探测中。我国已经研制了风云系列气象卫星，并广泛应用到天气预报、气候预测、自然灾害和环境监测、资源开发、科学研究等多个重要领域，这就为实现常规高空气象探测的基础上，进一步实现综合性高空气象探测提供了可能性。
结语
要想进一步提高高空气象探测的质量和精确度,实现国内探空仪产业的不断壮大和发展,就必然需要从探空仪的关键设备、技术和专业人才三个关键方面的角度着手,针对当前高空气象探测系统的一些现存难点问题提出一系列有针对性的措施和解决办法。特别是随着GPS探空仪技术的不断成熟,越来越多的发达国家和地区已经把发展更先进的GPS探空仪技术作为高空气象探测未来技术发展的方向和目标。所以,我国一定要尽快引进和发展应用相关的高空气象探测设备和技术,争取尽快达到赶上当前国际先进的水平。
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作者简介：连志永（1979-），男，汉族，山东省荣成市人，本科，工程师，从事L波段雷达探测系统、自动放球系统等探空相关工作。