一次高空觀測探空儀故障造成遲測處理過程的剖析

韋雨汶 陸杰 易秀弟

摘 要：通過對南寧國家高空氣象觀測站2020年1月9日08時探空觀測遲測的原因及處理過程的剖析，得出了在探空觀測業務中當出現探空儀器基測不合格時如何判斷原因，并給出了快速診斷的方法。

關鍵詞：高空觀測;遲測

高空氣象探測是氣象觀測基礎業務之一，是天氣預報、氣候分析、科學研究和國際交換的氣象情報和資料的主要來源。隨著高空氣象觀測技術不斷發展，高空氣象觀測探空儀就必須具有更高更便捷更安全的性能，才能滿足社會更高的要求。新的探空儀器不僅提高了儀器性能，而且能更加快捷完成放球前的儀器準備，提高了高空觀測工作效率。本文通過分析南寧國家高空氣象站2020年1月9日08時使用新型探空儀出現的異常及處理過程，分析在平行觀測使用新型探空儀器中需要注意的問題，給出快速診斷方法。

一、2020年1月9日08時放球前準備

2020年1月1日08時起，全國所有國家高空氣象站開展新型探空儀器換型工作。換型平行觀測時間為2020年1月和7月。此次換型南寧國家高空氣象站同時試用南京大橋機械有限公司、上海長望氣象科技有限公司、太原無線電一廠有限公司三個廠家生產的新型探空儀。其中南京大橋廠及太原廠生產的探空儀為首次在我站業務中使用，因此臺站人員對此兩廠生產的探空儀性能和質量并未有充分的了解。南寧高空站2020年1月9日08時為平行對比觀測時次。此次使用的是南京大橋廠型號為GTS11、頻率為1675HZ新型數字式探空儀，為該廠于2019年10月新生產的新型探空儀。

1.計算機、雷達開機流程。值班員在放球前40min左右（本站1月9日實際開機時間為6時35分）開啟雷達、計算機、運行放球軟件。檢查計算機時間（誤差2s）、頻率（1075.0MHZ）、電流（0.1MA）、增益（82）。

2.電池準備。電池在放球前35min左右（本站1月9日實際在6時40min）開始浸泡，浸泡前檢查包裝無漏氣現象，并將電池浸泡在水溫為35℃左右、鹽水為3%左右的溶液中，浸泡時間為4min左右，拿出使電池符電壓在24V左右備用。

3.探空儀的檢查和基值測定。打開基測箱總電源（本站使用JKZ1～1型基測箱），開啟電源設備界面，打開電源開關，在放球前30min左右（本站1月9日實際在6時43min）開始將探空儀連續插入至新型基測箱上，并將溫濕傳感器插入相應的檢測口內，在運行軟件上確定序列號，打開基測開關，進行基測，查看讀取儀器基測值的氣壓、溫度、濕度是否在高空規范合格范圍內（基測合格范圍值：氣溫：-0.3℃≤△T≤0.3℃，濕度：-4%≤△U≤4%，氣壓：-2.0hPa≤△P≤2.0hPa），如果以上三要素差值在范圍內，表明該儀器基測合格，可用。

二、基值測定異常情況

6時45分值班員按正常時間開始對探空儀器進行基值測定，當在基測進行到輸入基測值時，發現氣壓、相對濕度儀器值與基測箱讀取的值在合格范圍內，但是儀器溫度顯示為-90℃。值班員退出基測界面，重新進入，儀器溫度顯示仍為-90℃。值班員初步判定為儀器故障，更換另一個新探空儀，儀器基測溫度仍為-90℃。重新開一箱同廠家不同批次的新型探空儀，對新儀器再次做基值測定時仍存在同一問題（氣壓、濕度合格，可是儀器溫度一直顯示為-90℃）。

值班員判斷可能是基測箱故障，更換新的基測箱，問題依舊。值班員進一步判斷有可能是雷達故障，重啟雷達，檢查所有設備項目，均沒有問題，基測時仍然存在同樣的問題。

值班員判斷可能主雷達出現問題，開啟備份雷達進行基值測定，可是基測以上三個探空儀溫度基值測定結果與主雷達一樣。在此情況下，值班員只好重新再拿一個儀器，基值測定一切順利，完成放球。此時時間已到了7時25分，早過了7時21分及時放球時間，為探空業務的遲放球。

三、出現遲測的原因分析

由于此次使用的探空儀為南京大橋廠第一次生產的新型探空儀，該廠的探空儀器第一次在全國高空臺站探空觀測業務中投入使用。國家氣象局組織臺站培訓到投入臺站使用僅為2個多月時間，而且培訓時人員較多，培訓時間短，同時新型基測箱及新型探空儀在正式投入臺站使用前1個月才全部到臺站，使得臺站業務人員在投入使用前20天左右才得到培訓，故臺站人員對該型號探空儀的質量和性能了解不夠。所以當出現同一廠家不同批次的三個儀器溫度均出現同樣的故障時，值班員在排查原因過程中只能逐一排查，逐一判斷，無法從中做到迅速判斷并及時解決，浪費很多寶貴的時間。同時新型數字探空儀的同一批次儀器的參數均刻在同一光盤上，每張光盤的參數都在一萬個以上，導致在更換廠家或是更換不同批次的儀器時查找儀器參數花費大量時間，這也是導致遲測結果的重要原因之一。

四、小論

高空探測業務隨著時代發展要求在不斷更換新儀器新設備，此次的新型探空儀雖然實現了更高的自動化，但是性能和質量穩定性需要在臺站長期投入使用中進行對比和總結。故在平行觀測時間段內，臺站應該做到以下幾點：

1.臺站每一位高空觀測員必須加強業務理論知識的學習，提高自身業務素質，提高應急處置故障能力，以便能適應新知識新技術在業務中的使用。

2.在換型平行觀測其間使用的新型探空儀，因性能和質量不穩定，高空觀測員應盡量提前做好更充分的放球前的準備，以確保有更多時間應對和處理意外故障，這是提高平行觀測期間高空觀測業務質量的保障。

3.有條件的站可以安排2個值班員分別負責新舊兩個儀器的放球前和放球后的工作，這樣更利于順利的開展對比觀測工作。

參考文獻：

[1]高空氣象觀測.2013.

[2]L波段高空氣象探測系統常見技術問題綜合解答。2006.

[3]L波段探空雷達維修手冊.2018.

作者簡介：韋雨汶（1974-）女，壯族，本科，工程師，從事氣象綜合觀測業務工作。