高空加密观测的实施及资料的应用
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇高空加密观测的实施及资料的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘 要：加密观测是在规范规定的定时观测以外临时增加时次的观测，一般由省或省级以上气象部门根据天气分析和业务预报的需要，组织某些地面站、天气雷达站、高空站进行实施。目的是为了获取更详细的资料，以研究天气系统的详细结构及其发生、发展、消亡的演变过程，寻求更为有效的预报方法和进行更为有效的服务。
引言
高空气象加密观测的实施是一项耗资费力的工作，一般牵涉的站点也比较多。根据《第三次青藏高原大气科学实验实施方案》，经中国气象科学研究院申请，中国气象局综合观测司发出指令，2015年6月10日至8月31日，青藏高原及下游的37个探空站进行了14时高空气象加密观测工作。其中就包括了我们长沙高空气象探测站。经过全站人员的努力工作，克服种种困难，圆满完成了这次为期83天的加密观测任务，所有资料都准时、及时地上传至国家气候中心。
1 长沙探空站实施的多次加密观测基本情况
长沙高空探测站以前进行过多次加密观测，如1998、1999年的全国四大科学试验“南海季风”和“淮河流域能量和水份循环”两大试验外场任务，还有2001、2002年“暴雨”、“酸雨”实验，2009年承担中国SCHeREX计划华中试验区探空加密观测任务等，2006针对灾害性较强的台风“格美”、 “桑美”， 2010年针对台风“鲇鱼”，2011年针对台风“梅花”等，中国气象局监测网络司及时下达了牵涉全国30个高空台站的加密观测通知，为台风的预报和跟踪提供了准确、及时的实时资料。2014年6月更是进行了为期一个月的汛期加密高空气象观测试验工作。
从长沙探空站的多次加密观测来看，在每次实施加密过程中首先是上级主管部门要准确、及时、规范地下达指令，以免出现指令不到位、漏掉站点而影响加密资料及时性和完整性。
长沙探空站在接到上级的加密观测指令后马上组织全站人员，传达上级的指令，取消一切休假，合理的安排值班人员，对有关仪器设备尤其是雷达设备进行深入细致地检查和维护，加密期间加强维护，以避免雷达长时间工作时尽量少出故障。与装备中心、氢气厂家密切联系做好消耗器材的供应保障工作，对值班人员要求准时到班、按要求规范操作，下班要求大家注意休息（加密期间下班后减少娱乐活动），站长副站长轮流值班，以便出现突发问题时能及时解决。我站在这次加密观测过程中克服一切困难、按要求、认真地完成了每一次观测，由于人员有限，每一班人必须连续值几个班，我们还是按要求及时校对、审核了每一份记录，按时上传了每一份资料，加密观测资料探空平均高度达30000米以上，无重放和迟放球。
加密观测资料的应用首先是及时上传，另建议各台站对加密资料统一管理、可作为历史记录存档以备调用。高空加密主要应用于一些突发性灾害性天气或一些科研课题等，研究人员依据各探空站的加密观测资料，分析和评估资料对改进我国预报水平提供科技支撑。所以对资料的准确性要求较高，这就要求各台站值班室人员和各级主管部门认真对待、重视此项工作，在人员不足时要合理安排，保证加密工作的顺利进行。使我们的高空加密资料为我国的防灾减灾提供有价值的依据，为一些重要科研课题提供帮助，我们也可拓宽领域，如一些大型的活动时开展加密观测工作提供实时资料，这样我们的高空加密就可做到经常性的开展，使我们的高空加密探测资料应用于各个有关方面。
2 开展高空加密观测在灾害性天气预报及大气科学实验中的必要性
高空气象观测，其绝大部分观测站的观测资料是全球交换的，日常情况下预报人员常用到的高空观测资料一般07时19时高空综合观测的8份高空报文以及部分台站的01时单独测风4凤报文和记录月报和气候月报。但随着气象预报水平的不断提高，气象科研层次越来越高，高空气象探测数据仅凭报文所能容纳是远远不够的，特别是在灾害性天气预报或大气科学重大科研项目等实施时，不仅需要更多的观测数据如：目前使用的L波段雷达，除观测所得数据图形及系统处理后生成的报文外，还有探空、测风的秒数据、观测数据埃玛图、气球高度变化曲线图、飞行轨迹图、高度轨迹图、升速轨迹图、探空曲线处理前后对比图和球坐标曲线处理前后对比图等。目前，各级气象台预报员必须应用的1000、850、700、500、400、300、250、150、100hPa…的等压面、特性层的对流层顶的温度、露点、气压，以及300、600、900m和各个等压面的风向、风速、对流层顶的风向风速等的高空天气图，将所有层面的观测资料都点绘到高空天气图上，再把零度层、对流层顶、特性层及高空风的资料、埃玛图、经纬度数据等加以利用，并用预报处理系统加以分析，形成当前以及未来天气发展的模式，在某个天气过程中某个区域的天气状况和未来天气发展过程便一目了然。然后再进行三维处理，可以形成立体的即时的高空气象数据模型，从而使预报人员的预报工具有了可靠详实的数据支撑，使预报员的A报方法等更加丰富，从而提高预报准确率。
目前利用L波段雷达的观测和系统对数据处理的精准度较以前的701雷达已经有了极大的提高，气球施放高度从原来的平均25000m提高到了30000m以上，可连续观测高空的风向风速，在探空气球施放升空后，随着气球在上升过程中随着高空气流的流动不断变换空间位置，气球升空直至球炸通过探空观测的温度、气压、湿度的秒数据和测风观测的风向、风速的秒数据，气球运动每时每刻所在的位置都能一目了然，可以获得探测范围内任意高度的实时数据，即秒数据，如果使用这些秒数据做成测站的温度梯度图，相当于全国有120个高空气象观测站，就有120个高度在30000m左右的温度梯度斜塔，这些斜塔对于预报员来说这样的资料用起来更加方便。将气球假视为空中移动观测站，通过L波段雷达的观测数据，处理系统形成的风廓线图及埃玛图，可以直接分析大气层结的稳定程度和气流的变化动向。有了秒数据和时偏、经偏、纬偏及压温湿风的数据，可以建立起适当的预报方法或模型去分析研究空中的强对流情况，然后分析气球运动的轨迹及其气象要素，气球运动过的区域或即将运动到的区域的天气情况就可以分析出来。由于探空气球的平均升速一般掌握在350米/分左右，在某一个等压面、某一个位置，气球的水平位移或垂直位移超过了正常值，那么再与气压、温度、湿度要素进行综合考虑，就可以判断出该层次是否出现了强对流，进而可以对特殊天气做出定性的预报。
对灾害性天气预报及大气科学实验而言，地球大气层分为（由下向上）对流层、平流层、中 间 层 和 热层 尽管相地球半径（6371km仅仅是一个薄层140km）但对我们人类生活影响最直接的是对流层、平流层。因此，对高空观测提出了以下要求：一是需要一个密度较高的长期、一致性的可确定是真实的大气变化的观测记录；二是较高的分辨率可区分温度、水汽、臭氧层的垂直结构和对流层顶的变化，这是气候系统中由于人为和自然应力带来的气候特征；三是足够的地表覆盖率和分辨率可以决定可靠的全球趋势和区域气候模式；四是探测精度要比大气的垂直变化的精度要细，这样可以清楚地确认气候的变率和变化，由于观测的不确定已超过大气的变率，因此对于对流层以上的平流层增加密度的观测很有必要。
因此，在每年的5-9月份暴雨、台风等灾害性天气多发时段，全国大部分探空站均要根据中国气象局观测司的指令开展加密观测业务，在不定时期部分探空站还要根据区域中心的要求开展气候调查、台风追踪。以及区域气候因素对环境保护的影响因素（如利用长沙高空气象探测站L波段雷达正式运行起到现在的探空资料，分析了距海平面500米的低空风趋势，低空风对城市建设、环境监测、污染控制）的重大课题的实验开展加密观测活动等。加密观测时次根据要求不同增加观测时段（如灾害性天气增加13时和01时的综合高空探测，大气科学实验的加密观测根据实验范围增加2-4次观测）。
高空气象加密观测是气象观测的一个重要组成部分，在一定程度上满足了各级气象台预报人员和气象科研工作者在预报和科研时对的各种观测数据的不同要求，而且还扩大了气象观测数据储备，弥补了在非固定时段天气变化的数据缺失。完善了气象技术体系和气象服务管理系统，增强气象防灾减灾系统的建设，其目的是利用先进的现代高空观测技术、可靠的气象专业知识和优良的服务质量，最大限度地发挥气象信息服务的优势，具有高附加值的气象信息服务。
参考文献
[1]中国气象局监测网络司.常规高空气象探测规范（试行）.
[2]奉超.浅谈L波段探空系统资料在预报中的应用[J].广西气象，2007（2）：84-87.