青岛站不同天气条件下的抓球

　　摘要：L波段雷达探测施放气球时抓球是各高空观测员头痛的问题，探空仪施放后被成功跟踪是每个高空观测员的梦想，万事开头难，成功抓球对高空观测来说就是成功了一半，对青岛特殊的观测环境来说尤其如此。下面就青岛不同天气条件下的抓球详细阐述，希望对各位同行有所裨益。

　　关键词：l波段雷达；特殊天气；观测环境；抓球

　　引言

　　对于L波段雷达，GFEL-l型电子探空仪探测系统来说，值班除了保证释放合格仪器，记录处理正确，及时发报和打印出合格的探空、测风报表，及时上传G文件等外，最重要的就是气球释放时的抓球了。与P波段雷达，59式探空仪探测系统不同，L波段雷达是带有自动搜索、自动跟踪，自动测距功能的，雷达的珩架上还装有红外线望远镜，释放后可以实时观察雷达跟踪探空仪正确与否。

　　青岛站L波段雷达的南边是地面观测场，东南边是行政大楼，上面铁塔仰角是17.6°，东边是地面观测值班室、休息室、学习室及高空观测休息室、学习室，是三层小楼，仰角是6°，北边直接是院墙，墙外是树，无释放场地，西边同北边一样。规范对观测场地的要求是：高空气象探测站四周应开阔，障碍物对探测系统的天线形成的遮挡仰角不得高于5°，特别是测站盛行风下方120°范围内的障碍物对探测系统的天线形成的遮挡仰角不得高于2°，在半径50米范围内要求平坦空旷，无架空电线、高大林木及建筑物等。以此考察，青岛站条件无法满足规范要求，在无法迁站的现有条件下，如何保证抓球的正确性呢？

　　各种天气条件下的抓球

　　一、南风或偏南风

　　这是一年之中次数最多的风向，因为没有放球场地，所以一般把装配好的仪器连同升空气球悬挂在雷达北边的栏杆上，栏杆上提前装置有放球环以勾住连接气球的绳索，释放时观测员听到主班的口令按时释放。风大时仪器不能升起来，因为仪器被风压下去可能会挂到树枝，损坏仪器，施放前才将仪器升空或直接将靠近仪器的绳子上端拿在手中，时间到时再放，释放时主班会稍晚一点按放球键，因为气球会被风压下来，瞬间仪器不升反降，等气球升起时再按恰好。

　　二、北风或偏北风

　　这是一年中第二多的风向，风小时放球抓球都是比较容易的，因为雷达南面总有一片不小的开阔地，悬挂好仪器的气球可以升起来。风大时就得用大风放球器，施放前两分钟，观测员拿着仪器进制氢房，将充好的气球与仪器连接好，然后将气球及与之相连的仪器拿出制氢房，需小心翼翼，以免气球触地，风大拽着球跑时人可以稍微跟着动以免被拽倒，风小时人再拽着球退回来，放球时间到了，主班按下放球键也会稍晚一点，因为放球后，一是风大球一下起不来，二是放球器的绳子会抖搂开，探空仪瞬间不升反降。有经验的探空员在放球时会顺着球跑几步再松开手，球顺势也起来了，探空仪下坠也会极短甚至不下坠，探空员选择放球的时间会选在风速减小的瞬间，连接探空仪的绳子用小指勾紧，施放瞬间松开，这样绳子在释放的瞬间抖搂的慢甚至不抖搂，达到放球的最好效果。

　　尽管探空员经验丰富，大风放球时小心翼翼，但球撞上大楼或挂到铁塔还是会有，毕竟仰角17.6°在那摆着，想一次不碰到它很难，那就只好及时做下一次施放的准备了。

　　三、东风或偏东风

　　东风或东北风都好放，东南风施放方式与南风相同。

　　四、西风或偏西风

　　西风或西北风也好放，西南风施放方式与南风相同。

　　五、大雾天的放球

　　这可以说是最令人头痛的放球时候了，青岛近海，大雾天多，4-8月大雾天尤其多，雾有时大的升空的气球看不到，甚至连升空的探空仪也看不到，能见度接近零，这样的天放球，一般都将装配好的仪器挂在楼顶上（不管什么风向），有什么风向就挂在好抓球的顺风方向上，如南风就挂在北边，西风就挂在东边，探空仪尽量挂得高一点（雷达好跟踪），施放前让雷达跟踪住探空仪，施放瞬间也是自动跟踪，一般情况下都可以跟得住。

　　如大雾天风也大（这种情况虽少也有），就比较麻烦，因为施放瞬间自动跟踪很难跟住，主班必须在放球后的几秒内抓到球，否则时间一长连楼顶的观测员也看不到球了，更不用提指挥了，主班会根据显示器上的四条亮线判断抓住球没，或者根据监视屏幕上的气球高度与气压反算高度的差值来判断抓住球没，显示器上的四条亮线两两不齐，忽高忽低，或气球高度与气压反算高度差值过大（大于100米且凹口跟踪正常），那就是没抓住球，主班应根据气球高度判断出气球的仰角，迅速将天控打到手动，将雷达摇到那个仰角，然后迅速寻找气球的方位，直到四条亮线两两对齐，气球就抓住了，再将天控打到自动。丢球时另一办法就是立即启动“扇扫”，此功能可在几秒内以启动时的仰角、方位角为中心进行半径各8°的扫描，抓住主波信号后然后跟定他，在刚放球气球仰角、方位角变化不大时效果明显，仰角、方位角偏差太大则无用，还要用于手动方式抓球。手动方式抓到球后，若不放心，仍可用“扇扫”方式确认一下，若“扇扫”后雷达仰角、方位角又回到“扇扫”前的位置，则确定手动抓球成功。

　　大雾天为了增加视距，一般都在探空仪下边拴一红幅类东西，以使眼睛看得更远，抓球时间可多出几秒（红色透雾能力强）。

　　六、雨天的抓球

　　雨天会将球皮打湿，外部挂上水珠，气球升力下降，升速降低，规范规定：未过500百帕，气球升速从某层起至纪录终止均小于150米每分，应重放球。所以雨天应多充气，充气多少以雨下的大小判断，一般应多加100-500克砝码。当气球上升进入零度层后，气球上的雨滴会结冰，气球膨胀能力受限，当球上的冰限制到球皮的再膨胀时，球皮爆裂，因此雨天气球高度一般不会太高。

　　雨天施放时，施放前几分钟一定要将望远镜头擦干，否则镜片上的水珠会影响视线，即使是观测员也难在瞄准镜中看到气球，望远镜头在施放前一定要随湿随擦，以保证抓球顺利。

　　结语

　　做好以上几点，基本上就不会丢球了，这样既保证了探测质量，又节约了探测器材，又省去了观测员丢球时的烦恼，会让大家觉得值班很愉快，台站工作质量会大幅提高。

　　参考文献

　　[1]中国气象局L波段（1型）高空气象探测系统业务操作手册[M].北京：气象出版社，2001.

　　刘瑞全 卢娜

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