沙拉木,李盼攀,李林紅,馬福云,何 萍,李宇中
(1.奇臺(tái)縣氣象局,新疆 昌吉 831800;2.廣西區(qū)人工影響天氣辦公室,南寧 530022)
北塔山國家基準(zhǔn)氣候站位于新疆東北部 (90·34°E,45·22°N),海拔高度 1653.7 米,與蒙古南部接鄰,系獨(dú)立剝蝕山地,附近有煤田,屬溫帶大陸性干旱氣候。山區(qū)年平均氣溫2.5℃,1月平均氣溫-12.5℃,7 月均氣溫 17.8℃。 年平均降水量 195.3 毫米。 3-4 月和 10-11 月多霧,4-9 月多大風(fēng),6-8 月多暴雨,10月-4月多雪。全年有陣性強(qiáng)對(duì)流天氣,大風(fēng)、暴雨雪等多種天氣現(xiàn)象,必須熟悉各種天氣情況下的放球技巧、雷達(dá)維護(hù)及常見故障的處理、數(shù)據(jù)處理方法,以便高質(zhì)量地完成高空氣象探測(cè)工作。
在大風(fēng)天氣下進(jìn)行高空氣象探測(cè)時(shí),使用大風(fēng)放線器,綁在氣球嘴最上端,讓大風(fēng)放球器輕輕垂下再扎緊,避免氣球升空后膨脹與大風(fēng)放球器摩擦而縮短施放高度;臨近放球時(shí)間時(shí)再將氣球從充氣房拿出,減少球部受風(fēng)影響造成不必要的拉升;根據(jù)風(fēng)向選擇合適的放球地點(diǎn)和路線;感覺風(fēng)速略有減少時(shí)馬上放球,順著氣球風(fēng)向慢跑,待氣球角度升高、手中拉力減小后施放。
系氣球充氣口的環(huán)形繩余線長(zhǎng)度不能超過放線器的頭部,以免纏上放球線;使用放線器前檢查放線板有無裂紋,施放時(shí)握住氣球充氣口、繞線板連同放球線,避免在風(fēng)中擺動(dòng)而放線導(dǎo)致放線器扭斷;夜間施放時(shí)應(yīng)加上燈籠,掛燈籠的繩長(zhǎng)約1米,一端掛燈籠,另一端固定在氣球與繞線板之間;手抓放線器時(shí),應(yīng)伸開手臂使探空儀遠(yuǎn)離身體,身體不要遮擋儀器,以免影響接收信號(hào)。
北塔山氣象站的L波段雷達(dá)裝在二樓頂上,如果地面的瞬間風(fēng)速天線置為自動(dòng)后,易出現(xiàn)仰角下限位而無法自動(dòng)跟蹤氣球,此時(shí)應(yīng)先用手動(dòng)跟蹤,待氣球稍微升起后(一般仰角到0度以上)再把天線置為自動(dòng)。
在強(qiáng)雷暴天氣下進(jìn)行高空氣象探測(cè)時(shí),應(yīng)首先考慮放球人員和探空儀的安全,避免落雷擊壞應(yīng)答器或探空儀施放后進(jìn)入強(qiáng)雷暴區(qū)遭遇雷擊。應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)積雨云的走向和高空風(fēng)向密切關(guān)注雷暴的發(fā)展趨勢(shì),即使施放時(shí)間已到,也應(yīng)待雷暴減弱后或移出觀測(cè)站當(dāng)空時(shí)再施放氣球。探空儀受雷電強(qiáng)電磁干擾時(shí),如出現(xiàn)間斷性信號(hào)連續(xù)缺測(cè)超過4min,仍接收不到可用數(shù)據(jù),且未達(dá)到500hPa等壓面時(shí),在規(guī)定時(shí)間內(nèi)重新放球。
在暴雨、大雪天氣下進(jìn)行高空氣象探測(cè)時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)增加氣球的充氣量,增加凈舉力,使氣球有足夠的沖力沖出下沉氣流;避開雨(雪)勢(shì)最強(qiáng)時(shí)段,抓住雨(雪)勢(shì)減小時(shí)放球;發(fā)生氣球下沉情況時(shí),應(yīng)如實(shí)記錄探空數(shù)據(jù),繼續(xù)觀察,等待它上升,同時(shí)進(jìn)行重放球準(zhǔn)備,以便需要重放球時(shí)進(jìn)行施放。
雨(雪)的大小具有陣性的特點(diǎn),一陣大雨(雪)過后雨(雪)勢(shì)開始減小,慢慢停下,之后又可能開始變大,出現(xiàn)第二次大雨(雪)。應(yīng)在一陣大雨(雪)過后雨(雪)勢(shì)開始減小時(shí)立即準(zhǔn)備施放,若等到雨(雪)很小或雨 (雪)停時(shí)再準(zhǔn)備,可能會(huì)遭遇二次大雨(雪)無法放球而再次等待。
定期對(duì)雷達(dá)除塵,并檢查元件接頭是否松落;保持天線機(jī)座內(nèi)各裝置箱干燥(可投放干燥劑,并定期更換);做好雷達(dá)的防腐維護(hù)與機(jī)件潤(rùn)滑工作,定期對(duì)天線補(bǔ)漆。日常維護(hù)工作是保證雷達(dá)性能完好的最好途徑,在許多情況下,塵垢、腐蝕、生銹、受潮和霉變等是造成故障的主要原因,做好日常維護(hù)工作可以把故障排除在初級(jí)階段。
故障一:仰角或方位角數(shù)值發(fā)生大幅跳變。處理方法:(1)清洗同步機(jī)電刷或環(huán)流刷架;(2)測(cè)試同步機(jī)是否正常,如不正常,則更換故障同步機(jī);(3)11-8(11-7)板出現(xiàn)故障,粗精搭配不良,也可能導(dǎo)致雷達(dá)方位仰角顯示異常,更換 11-8(11-7)備份板。
故障二:雷達(dá)仰角不變。處理方法:(1)查看伺服系統(tǒng)供電是否正常;(2)查看雷達(dá)俯仰驅(qū)動(dòng)皮帶是否損壞;(3)檢查是否板子接觸不良,重新接一次板子;(4)重啟雷達(dá)。
故障三:雷達(dá)天線不停發(fā)生自轉(zhuǎn),四亮線顯示方式與距離顯示方式來回切換。處理方法:(1)檢查天控板是否故障;(2)檢查主控箱電源電壓是否較低。
故障四:光電軸偏離大。處理方法:對(duì)光電軸進(jìn)行校正。
故障五:報(bào)警。處理方法:根據(jù)指示窗顯示的報(bào)警號(hào),對(duì)照錯(cuò)碼表進(jìn)行故障排除。
2017年8月17日,放球后,雷達(dá)在跟蹤氣球過程中突然發(fā)生仰角低頭,雷達(dá)無法進(jìn)行同步跟蹤,于是立即手動(dòng)進(jìn)行跟蹤。因人手不夠,待此次放球結(jié)束后對(duì)雷達(dá)進(jìn)行故障排除。
放球結(jié)束后,對(duì)雷達(dá)故障進(jìn)行檢查-7)板出現(xiàn)故障,粗精搭配不良,也可能導(dǎo)致雷達(dá)方位仰角顯示異常,更換 11-8(11-7)備份板。
建議保留高空氣象觀測(cè)中氣球下沉的原始數(shù)據(jù),以便日后查用。探空氣球在升空過程中遇到雷雨、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣或進(jìn)入Cb云等對(duì)流旺盛的云層時(shí),往往遭遇強(qiáng)大的下沉氣流,氣球隨之被迫下降,然后再緩慢繼續(xù)上升恢復(fù)正常,下沉過程中對(duì)溫、壓、濕變性的記錄可能會(huì)對(duì)以后的某些研究有用,建議保留。因?yàn)闅庀笙鲁劣涗浂伪仨殑h除掉,才能生成符合規(guī)范要求的上傳報(bào)文記錄文件,那么在這種情況下,我們可以通過先打印輸出一份記錄留存,也可以通過屏幕截圖進(jìn)行電子圖片的留存。
根據(jù)施放時(shí)的天氣情況綜合分析,把可用的資料合理地保留。探空儀在對(duì)流層低層穿過云層時(shí),溫度、濕度發(fā)生的異常跳變記錄應(yīng)保留。探空儀從水汽較大的云中進(jìn)入干燥層后,溫度傳感器上的水或冰蒸發(fā)或結(jié)冰,與大氣進(jìn)行熱交換,測(cè)量結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生誤差,雨水直接打在濕度片上也會(huì)影響水汽測(cè)量的準(zhǔn)確度。留存記錄的方法跟氣球下沉記錄一樣,通過打印或是屏幕截圖進(jìn)行存檔。
在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理之前,先平滑曲線,在放大10倍的狀態(tài)下及時(shí)刪除明顯的飛點(diǎn)。
在確定了終止層和時(shí)間后,刪掉球炸后的記錄,保存數(shù)據(jù),再關(guān)閉軟件。
高空氣象探測(cè)工作會(huì)遇到各種不同的情況,我們要在業(yè)務(wù)工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)學(xué)習(xí),對(duì)發(fā)生的事故原因和處理方法及時(shí)總結(jié),掌握各種情況的處理方法和技巧,才能保證觀測(cè)工作的順利進(jìn)行。以上是我們?cè)诠ぷ髦杏龅降那闆r及處理方法和技巧,供同行們參考。
[1]中國氣象局主編.常規(guī)高空氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)規(guī)范[M].北京:氣象出版社,2010:27-28.
[2]張春陽,彭力.1981-2010年洪家氣象站風(fēng)向風(fēng)速變化特征分析[J].氣象研究與應(yīng)用,2017,38(2):72-76.
[3]楊玉靜,楊志華,農(nóng)國傲,等.桂平市20年大風(fēng)天氣氣候統(tǒng)計(jì)分析[J].氣象研究與應(yīng)用,2017,38(1):47-49.
[4]何如,譚敏玲,羅紅磊,等.南寧市橫縣地區(qū)風(fēng)能資源評(píng)估[J].氣象研究與應(yīng)用,2015,36(3):59-63.
[5]楊風(fēng)群,林苗青,翁永安.南澳島風(fēng)能資源的評(píng)估[J].氣象研究與應(yīng)用,2011,32(3):58-61.
[6]孫小龍,蘇志,何如等.富川地區(qū)風(fēng)能資源分析[J].氣象研究與應(yīng)用,2012,33(3):25-28.
[7]崔麗曼.河南省雷暴大風(fēng)氣候特征及近年變化趨勢(shì)分析[J].氣象研究與應(yīng)用,2016,37(3):33-37.
[8]李剛,錢保貴,劉清芳等.滇東南高空風(fēng)季節(jié)變化特征分析[J].氣象研究與應(yīng)用,2012,33(2):68-70.