张彦昭
河南省三门峡市卢氏县气象局 472200
摘要：高空气象探测业务是各级气象部门工作的重点，在气象监测、天气预报、气候分析、气象灾害风险区划、人工影响天气等方面发挥着十分重要的作用。本文结合卢氏县气象局开展高空气象探测的实际，在探讨强对流天气对高空气象探测影响的同时，重点给出了强降雨、大风、雷暴强对流天气下的高空气象探测处理对策，仅供相关部门进行参考借鉴。
关键词：强对流天气 高空气象探测 影响 处理对策
引言
L波段高空气象探测是综合气象事业的重要组成部分，在建设现代化气象业务的过程中发挥着重要作用。L波段高空气象探测系统主要是由二次测风雷达和电子探空仪组成，可对高空中的气压、温度、相对湿度、风速等气象要素数据进行自动探测，进一步增强了高空气象探测资料的精确度水平，为天气预报、气候研究和人工影响天气等工作的开展提供了基础资料数据支撑。自卢氏县探空站建立以来，高空气象探测业务就引起了相关部门的高度关注，再加上L波段高空气象探测系统的应用，使得气象探测的自动化水平得到了大幅度增强，同时还提升了高空气象探测质量。每年夏季三门峡强对流天气十分活跃，雷暴、大风、冰雹、强降雨等强对流天气时有发生，在制约高空气象探测工作顺利开展的同时，还严重影响着人们的日常生产生活和工作，如何对台站探测资源进行充分利用，增强强对流天气探测质量，将强对流天气造成的影响降到最低，已经引起了社会大众的高度关注。因此，应加强高空气象探测人员专业能力和综合素质的培养，全面了解强对流天气对高空气象探测可能产生的影响及相关的应对办法，不断提升高空气象探测质量，确保当地气象事业持续健康发展。
1、强对流天气对高空气象探测的影响
在气象学上，强对流天气是指发生突然、移动迅速、天气变化剧烈，且破坏性强大的灾害性天气，主要包括雷雨大风、冰雹、龙卷风、局部强降雨以及飑线等天气现象。强对流天气大都出现在中小尺度天气系统中，其主要特点是瞬时性强、影响范围小、生命史短暂且造成的危害极其严重。出现强对流天气的原因是水汽的垂直运动，夏季午后出现典型强对流天气的概率较大，由于地面不断吸收白天太阳发射的短波，导致地面的增温现象较为突出，之后会有一定强度的热量释放，来自地球表面的能量被低层空气吸收后，增温幅度较大，受到热胀冷缩的作用，导致空气密度降低，增加了空气的不稳定性，密度小的空气继续上升，且漂浮在最上层，为强对流天气的出现提供了有利条件。
若是高空气象探测中遇到强降雨天气，会导致探空气球下沉或者是接收的探测数据异常；雷暴天气则会对探空仪器信号产生干扰或者是雷击损坏探空仪电子元件导致探空数据异常，造成本次观测失败；若是探空气球释放过程中出现大风天气，会造成探空气球与地面或下风方向的障碍物间出现碰撞，碰撞往往会导致气球破裂，观测失败。若是强对流天气出现在高空气象探测中，探测人员应始终保持沉着冷静，按照《常规高空气象观测业务规范》的要求科学应对，可以根据实际将探测气球释放时间推迟。若是在高空气象探测过程中，因雷击等导致探空仪受损或者传感器变性，而此时的探空气球上升高度不足500hPa或者观测有效时间不足10分钟，此时需要探测人员在规定的时间内开展重放球操作，不管出现何种类型的强对流天气现象，都应确保高空气象探测工作可以顺利进行。
2、强对流天气下的对策研究
2.1强降雨天气的高空气象探测处理对策
卢氏县夏季出现强降雨天气的概率较大，且伴随着雷电、大风等天气，极易影响高空气象探测业务的正常进行，需要探空人员将高空气象探测前的准备工作做好。通常情况下，强降雨天气持续时间较短，应根据雨势强度变化来选择释放时机，尽量避免在雨量较大的时间段释放探空气球。在开展高空气象探测前，需要对降水强度进行密切观测，抓住有利时机进行放球，防止探空仪故障或观测数据缺测。
高空气象探测中，晴好天气下的净举力在1.3kg左右，释放高度较高；若是遇到阴天或小雨天气，此时的净举力在1.4kg左右；若是遇到强降雨天气，此时净举力则在1.6kg左右。探空观测人员必须根据天气状况适当控制探空气球充气量，比如大风天气气球充气量可以稍小，降雨时探空气球宜多充氢气，雨强越大充气量相应越多。
2.2大风天气的高空气象探测处理对策
若是在高空气象探测中遇到大风天气，为了确保高空气象探测工作的正常开展，需要探测人员选择科学有效的应对办法。首先，根据观测站实际选择合适的放球点，大风天气必须选择下风向的放球点，放球点宜高于L波段雷达基础或稍低于雷达基础，周围空旷无障碍物，放球点如果距离雷达太近则可能导致雷达跟踪丢球。应准确掌握大风天气下的高空探测放球器的准备以及放球器与探空仪之间的连接技巧。若是选用大风放球器，应认真查看绕线板四周是否有裂纹出现，连接仪器挂钩与绕线板放球线的线绳连接的牢固程度，为了避免连接线散脱，在放球的同时需要紧紧握住放球线和绕线板，在接收到释放气球的指令后及时朝上放出。风力过大可以增加人手，保证探空气球正点顺利释放。在大风天气下，应将握住气球充气口的手同时握住放线器上端，防止连接线因空中摆动而造成放线器受损。一旦接收到气球释放指令，需要双手顺风朝上将探空气球放出。若释放气球时天色较暗，应挂上灯笼，避免灯笼线过长。其次，需对探空时机进行准确把握。若是大风天气出现在高空气象探测中，需要探测人员选择风速减小的间隙释放探空气球；若是大风天气持续较长时间，此时在等待时机的同时，还要根据风向选择合适的放球地点，始终确保放球路线的畅通性。对于正点时刻，探测人员应保证探空仪与气球之间的有效连接，在等待放球指令的过程中，一旦发现风速有较小趋势，应及时释放气球，探空人员应顺着风向区域奔跑，当气球角度上升，且手上拉力逐渐增大时，此时就是释放探空气球的最佳时机。最后，需要熟练掌握雷达跟踪技巧，可以在平时多加观察多练习手动抓球技巧。若是开展高空气象探测业务的过程中遇到大风天气，确保雷达可以成功跟踪探空仪，避免雷达误跟踪旁瓣信号，放球人员自身应掌握一定的操作技能，在释放探空气球前需对当时地面风向风速进行全面了解，以准确判断释放气球后的初始运动轨迹，气球释放后方便雷达自动跟踪，以推动高空气象探测工作可以正常开展。
2.3雷暴天气下高空气象探测的处理对策
雷暴是伴随有雷击和闪电的局地对流性天气，雷电直接击中探空仪或者气球概率很小，但是雷暴过程中发出的雷击电磁脉冲对包括探空仪和地面观测设备在内的电子元器件危害很大，雷击脉冲波在损坏地面观测仪器设备的同时，还极有可能造成应答器受损或者是气压、温度和湿度传感器变性，使得无线电探空仪无信号或者是探测数据失真。若在探测区域上方出现雷暴或者是雷暴即将移动到探测区域所在高空处，探空仪未释放应暂缓释放，探空仪已经释放则密切关注探空数据接收情况，第一时间处理异常情况，必要时做好重放球准备；即使已经到了规定的放球时间，需在雷暴强度减弱或移动到该站高空风相反的方向上，方能释放气球。为了保证高空气象探测的数据有效率，观测站周围出现雷暴活动或者附近出现强雷暴过程时禁止释放气球。探测人员可以结合积雨云运动规律和高空风随雷暴运动方向进行判断。在出现雷暴天气的情况下，因雷击电磁脉冲的作用，会干扰无线电探空仪信号，此时探测人员应保证信号始终处于接收状态，若是连续4min的不能接收到有效数据，需开展重放球操作。
结论：
综上所述，因科学技术水平的快速提升，各种现代化的观测仪器设备在气象部门中得到了广泛应用，高空气象探测精确率和可靠性显著提升，进一步促进了气象业务现代化建设步伐。但是现代化观测设备特别是目前广泛使用的GTS系列探空仪应用了更多的电子元器件，导致探空仪遭遇雷暴天气非常容易损坏，气象和气候条件复杂多变，强降水、雷暴、大风等强对流天气的出现严重阻碍了高空气象探测业务的顺利开展。因此，工作人员应对高空气象探测业务加强学习，熟练掌握相关操作技巧，不断提升强对流天气下高空气象探测业务的应对处理能力，以进一步增强高空气象探测业务质量。
参考文献：
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作者简介：张彦昭（1989.05），男，河南省三门峡市卢氏县人，本科，助理工程师，从事气象探测工作。