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，成功抓球對高空觀測來說就是成功了一半，對青島特殊的觀測環境來說尤其如此。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。

關鍵詞：l波段雷達；特殊天氣；觀測環境；抓球

引言

對于L波段雷達，GFEL-l型電子探空儀探測系統來說，值班除了保證釋放合格儀器，記錄處理正確，及時發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、學習室及高空觀測休息室、學習室，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。規范對觀測場地的要求是：高空氣象探測站四周應開闊，障礙物對探測系統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°范圍內的障礙物對探測系統的天線形成的遮擋仰角不得高于2°，在半徑50米范圍內要求平坦空曠，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范要求，在無法遷站的現有條件下，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抓到球，否則時間一長連樓頂的觀測員也看不到球了，更不用提指揮了，主班會根據顯示器上的四條亮線判斷抓住球沒，或者根據監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，主班應根據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，規范規定：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，應重放球。所以雨天應多充氣，充氣多少以雨下的大小判斷，一般應多加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量，又節約了探測器材，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）高空氣象探測系統業務操作手冊[M].北京：氣象出版社，2001.endprint