雨雪大风天气对高空气象观测的影响及有效应对措施

次珍 1 索朗措姆 1 次仁旺姆 2

1.吉隆县气象局 西藏吉隆 857000 2.江孜县气象局 西藏江孜 857400

摘要：西藏日喀则地区在进行高空气象观测作业时，常遇到雨雪大风天气，严重影响观测质量，因此结合实践工作中的经验教训，对雨雪大风天气对高空气象观测所产生的影响进行了综合分析，并针对性地提出了一些应对的措施，同时指出应当总结经验，制定合理合规的程序手册，用以指导气象站在雨雪大风天气下的高空气象观测作业。

关键词：雨雪大风天气；高空气象观测；影响

高空气象观测是利用专业仪器设备针对自由大气当中各高度的气象状况进行观察以及测定，测定对象一般为大气各高度上的温湿度、气压、风向、风速等，为天气预报、气候分析、科学研究等提供准确的高空气象资料，但是受限于一些因素的影响，高空气象观测结果可能不够准确，特别是雨雪大风天气下，需要特别关注。

1. 关于高空气象观测

高空气象观测主要针对地面至3万米高空的温湿度、气压、风向风速等要素，目前国内除开港台地区，有120个高空探测站，其中7个站是全球气候观测系统探空站，87个参加全球资料交换，新疆、西藏还有6个小球测风站。

目前高空气象观测主要手段包括气球、飞机和火箭途径携带仪器设备进入高空作业探测。其中气球是常用的一种，利用气象气球讲无线电探空仪器设备携带至高空，设备在气球飞行上升过程中探测周围空气的温湿度、气压，并将探测到的信号转为无线电讯号连续传输至地面接收系统，地面观测人员基于接收系统的数据进行整理计算，获得各高度的温湿度、气压等气象要素信息，并且跟踪气球飞行上升过程的位置信息，计算各高度的风向、风速。一般作业地点位于探空气象站点，作业时间通常为世界时间的00时和12时。

2. 雨雪大风天气的影响概述

在高空气象观测中，在气压差下，常规高空气象观测，即放飞气球携带仪器观测，会受到显著的影响。典型的就是气球上升受阻，具体而言，在雨雪大风天气下，气流变化异常显著，会增加气球上升的阻力，导致气球投放高度降低，甚至可能因为降雨或雪而导致气球受损。

气球上升受阻，换而言之，气球的上升速度下降，按照气象主管机构相关规定，定时高空气象观测时次，不同站点有不同要求，一般要求北京时间02 时、08时、14时、20时定时观测，正点施放时间为北京时间的01时15分，07时15分，13时15分和19时15分。各站点有所不同。即在雨雪大风天气下，气球上升速度下降，上升受阻，在正时观测时，气球尚未达到预定位置，将导致观测结果质量不佳。

在雨雪大风天气下进行高空气象观测实际并不恰当，尤其是大风天气下，高空观测气球过顶雷达自动跟踪期间容易出现超过90°或仰角太低，进而造成天线死位现象，此时天线羊角雨方位被锁定，引起观测故障。

3. 应对雨雪大风天气影响的措施

（一）高空气象观测有效应对雨雪大风天气的意义

从实践上来看，高空气象观测质量要有所保证必须要熟练掌握各项规范以及技术要求，及时有效地对各种特殊记录进行处理，同时最关键的是要具备应对突发情况和恶劣天气的实际经验，尤其要正确应对雨雪大风所引发的复杂气象情况。西藏日喀则地区位于雅鲁藏布江和年楚河河谷，历来被誉为西藏粮仓，根据相关研究表明，近几十年日喀则地区年平均气温雨气短气温均呈现上升趋势，最高气温的上升趋势尤其明显，年降水量波动趋势上升，冬春季增温明显强于夏秋两季，春夏降水逐年增加，秋季降水则下滑，在这种大趋势下，遭遇雨雪大风天气的概率大涨，而西藏作为青藏高原的核心主体，一直以来都是其详解的关注重点，因为青藏高原热力作用对亚洲季风和降水变率影响巨大，且直接扰动北半球对流层大尺度环流，形成对全球气候的影响，如此在西藏进行气象观测意义非常重大，而高空气象观测作为气象观测当中的重要环节，如果遇到雨雪大风天气而不能成行，或者不能获得高质量观测数据，影响十分巨大。

（二）有效应对雨雪大风天气的措施思考

根据西藏日喀则地区的近些年的气象变化情况来看，常常会出现雨雪大风天气下进行高空气象观测的现象，有时即便充了一定量氢气还是难免出现气球上升被压的情况而影响质量。

基于前文的分析，首先按照相关规定要求，任何情况下都不得提前放球，仪器不合格，记录未达到500hPa应当重新放球等特殊情况下，可以申请延迟，但是延迟时间一般不能超过正点后75分钟。雨雪大风天气不适宜进行常规高空气象观测，但是确实遇到了，就必须要考虑如何把不超过正点后75分钟这一规定用好用活，具体而言在雨雪大风天气下，应当充分掌握好天气相关变化规律，认真观察云量、雨量以及雪量，抓住降水量最少的时间点放飞气球，一般情况下雨雪大风并不是一直都是强降雪或降水又或者大风，较大的雨雪或风持续时间大概为10分钟，此后会出现一个短暂的雨雪量下降时间点，相关工作人员就应当抓住这个时间点，随时准备放球，避免这一时间点过去后，被迫在较大雨雪量下放球的情况。在雨雪量稍小的情况下，可适当充氢气来增强气球的升力，如此尽可能降低气球被压的情况。

其次，一般情况下常规高空气象观测，放球高度大约在28~35k，若遇到云层增厚或上空扰动，放球高度就会降低，在连日阴雨天气下，遇到这种情况就预示着即将降雨或降雪，密集降水会导致气球受压释放高度不够，经过对实践工作中的经验总结，发现大雨条件下，气球的释放高度通常在100hPa以内，持续且稳定的中雨情况下，气球最高可上升至50hPa，即雨势越大，上升高度越低，相比天气晴朗相差甚远，而充气量是决定高度的一个重要因素，如此需要根据天气的变化情况合理确定充氢气的量，一般小雨天气下气球充气量相比晴朗天气下充气量应当多10%，中雨、大雨则应当多出20%。

最后，对于大风天气下出现天线死位问题，应当及时关闭电机驱动开关，然后快速在打开，消除死位。

结束语：

综上所述，雨雪大风天气下进行高空气象观测作业，关键还是要在相关规范下执行合理合规的操作程序，要求应当建立完善的观测程序制度，尤其应当制定雨雪大风天气下高空气象观测程序手册，便于指导工作人员施测。通过程序手册定义适合的放球程序，比如大风天气下，风速超过14m/s，放球人员应当借助大风放球器，放球前应当使放球器与相关设备连接固定，线头要适中防止缠绕，注意大风下风速和风向变化。通过设定合理程序，再加上经验丰富的作业人员的指导，将很大程度上提升雨雪大风天气下高空气象观测的质量。

参考文献：

[1]卡卓,多布杰.高空气象探测质量的影响因素及提升对策[J].现代信息科技,2019(06):57.

[2]黄平.影响高空气象探测数据质量的因素分析及控制措施[J].吉林农业,2019(05):39.

第一作者简介：次珍（1995-09-05）女，藏族，西藏日喀则人，本科，助理工程师，从事气象工作。