青島站不同天氣條件下的抓球

劉瑞全++盧娜

摘要L波段雷達探測施放氣球時抓球是各高空觀測員頭痛的問題，探空儀施放后被成功跟蹤是每個高空觀測員的夢想，萬事開頭難，成功抓球?qū)Ω呖沼^測來說就是成功了一半，對青島特殊的觀測環(huán)境來說尤其如此。下面就青島不同天氣條件下的抓球詳細闡述，希望對各位同行有所裨益。

關(guān)鍵詞：l波段雷達；特殊天氣；觀測環(huán)境；抓球

引言

對于L波段雷達，GFEL-l型電子探空儀探測系統(tǒng)來說，值班除了保證釋放合格儀器，記錄處理正確，及時發(fā)報和打印出合格的探空、測風報表，及時上傳G文件等外，最重要的就是氣球釋放時的抓球了。與P波段雷達，59式探空儀探測系統(tǒng)不同，L波段雷達是帶有自動搜索、自動跟蹤，自動測距功能的，雷達的珩架上還裝有紅外線望遠鏡，釋放后可以實時觀察雷達跟蹤探空儀正確與否。

青島站L波段雷達的南邊是地面觀測場，東南邊是行政大樓，上面鐵塔仰角是17.6°，東邊是地面觀測值班室、休息室、學(xué)習(xí)室及高空觀測休息室、學(xué)習(xí)室，是三層小樓，仰角是6°，北邊直接是院墻，墻外是樹，無釋放場地，西邊同北邊一樣。規(guī)范對觀測場地的要求是：高空氣象探測站四周應(yīng)開闊，障礙物對探測系統(tǒng)的天線形成的遮擋仰角不得高于5°，特別是測站盛行風下方120°范圍內(nèi)的障礙物對探測系統(tǒng)的天線形成的遮擋仰角不得高于2°，在半徑50米范圍內(nèi)要求平坦空曠，無架空電線、高大林木及建筑物等。以此考察，青島站條件無法滿足規(guī)范要求，在無法遷站的現(xiàn)有條件下，如何保證抓球的正確性呢？

各種天氣條件下的抓球

一、南風或偏南風

這是一年之中次數(shù)最多的風向，因為沒有放球場地，所以一般把裝配好的儀器連同升空氣球懸掛在雷達北邊的欄桿上，欄桿上提前裝置有放球環(huán)以勾住連接氣球的繩索，釋放時觀測員聽到主班的口令按時釋放。風大時儀器不能升起來，因為儀器被風壓下去可能會掛到樹枝，損壞儀器，施放前才將儀器升空或直接將靠近儀器的繩子上端拿在手中，時間到時再放，釋放時主班會稍晚一點按放球鍵，因為氣球會被風壓下來，瞬間儀器不升反降，等氣球升起時再按恰好。

二、北風或偏北風

這是一年中第二多的風向，風小時放球抓球都是比較容易的，因為雷達南面總有一片不小的開闊地，懸掛好儀器的氣球可以升起來。風大時就得用大風放球器，施放前兩分鐘，觀測員拿著儀器進制氫房，將充好的氣球與儀器連接好，然后將氣球及與之相連的儀器拿出制氫房，需小心翼翼，以免氣球觸地，風大拽著球跑時人可以稍微跟著動以免被拽倒，風小時人再拽著球退回來，放球時間到了，主班按下放球鍵也會稍晚一點，因為放球后，一是風大球一下起不來，二是放球器的繩子會抖摟開，探空儀瞬間不升反降。有經(jīng)驗的探空員在放球時會順著球跑幾步再松開手，球順勢也起來了，探空儀下墜也會極短甚至不下墜，探空員選擇放球的時間會選在風速減小的瞬間，連接探空儀的繩子用小指勾緊，施放瞬間松開，這樣繩子在釋放的瞬間抖摟的慢甚至不抖摟，達到放球的最好效果。

盡管探空員經(jīng)驗豐富，大風放球時小心翼翼，但球撞上大樓或掛到鐵塔還是會有，畢竟仰角17.6°在那擺著，想一次不碰到它很難，那就只好及時做下一次施放的準備了。

三、東風或偏東風

東風或東北風都好放，東南風施放方式與南風相同。

四、西風或偏西風

西風或西北風也好放，西南風施放方式與南風相同。

五、大霧天的放球

這可以說是最令人頭痛的放球時候了，青島近海，大霧天多，4-8月大霧天尤其多，霧有時大的升空的氣球看不到，甚至連升空的探空儀也看不到，能見度接近零，這樣的天放球，一般都將裝配好的儀器掛在樓頂上（不管什么風向），有什么風向就掛在好抓球的順風方向上，如南風就掛在北邊，西風就掛在東邊，探空儀盡量掛得高一點（雷達好跟蹤），施放前讓雷達跟蹤住探空儀，施放瞬間也是自動跟蹤，一般情況下都可以跟得住。

如大霧天風也大（這種情況雖少也有），就比較麻煩，因為施放瞬間自動跟蹤很難跟住，主班必須在放球后的幾秒內(nèi)抓到球，否則時間一長連樓頂?shù)挠^測員也看不到球了，更不用提指揮了，主班會根據(jù)顯示器上的四條亮線判斷抓住球沒，或者根據(jù)監(jiān)視屏幕上的氣球高度與氣壓反算高度的差值來判斷抓住球沒，顯示器上的四條亮線兩兩不齊，忽高忽低，或氣球高度與氣壓反算高度差值過大（大于100米且凹口跟蹤正常），那就是沒抓住球，主班應(yīng)根據(jù)氣球高度判斷出氣球的仰角，迅速將天控打到手動，將雷達搖到那個仰角，然后迅速尋找氣球的方位，直到四條亮線兩兩對齊，氣球就抓住了，再將天控打到自動。丟球時另一辦法就是立即啟動“扇掃”，此功能可在幾秒內(nèi)以啟動時的仰角、方位角為中心進行半徑各8°的掃描，抓住主波信號后然后跟定他，在剛放球氣球仰角、方位角變化不大時效果明顯，仰角、方位角偏差太大則無用，還要用于手動方式抓球。手動方式抓到球后，若不放心，仍可用“扇掃”方式確認一下，若“扇掃”后雷達仰角、方位角又回到“扇掃”前的位置，則確定手動抓球成功。

大霧天為了增加視距，一般都在探空儀下邊拴一紅幅類東西，以使眼睛看得更遠，抓球時間可多出幾秒（紅色透霧能力強）。

六、雨天的抓球

雨天會將球皮打濕，外部掛上水珠，氣球升力下降，升速降低，規(guī)范規(guī)定：未過500百帕，氣球升速從某層起至紀錄終止均小于150米每分，應(yīng)重放球。所以雨天應(yīng)多充氣，充氣多少以雨下的大小判斷，一般應(yīng)多加100-500克砝碼。當氣球上升進入零度層后，氣球上的雨滴會結(jié)冰，氣球膨脹能力受限，當球上的冰限制到球皮的再膨脹時，球皮爆裂，因此雨天氣球高度一般不會太高。

雨天施放時，施放前幾分鐘一定要將望遠鏡頭擦干，否則鏡片上的水珠會影響視線，即使是觀測員也難在瞄準鏡中看到氣球，望遠鏡頭在施放前一定要隨濕隨擦，以保證抓球順利。

結(jié)語

做好以上幾點，基本上就不會丟球了，這樣既保證了探測質(zhì)量，又節(jié)約了探測器材，又省去了觀測員丟球時的煩惱，會讓大家覺得值班很愉快，臺站工作質(zhì)量會大幅提高。

參考文獻

[1]中國氣象局L波段（1型）高空氣象探測系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作手冊[M].北京：氣象出版社，2001.endprint