关于高空大气探测技术的发展及与革新

杨忠城

近年来，随着我国科学技术的不断进步，我国在气象探测领域的发展也取得了良好的成就。我国的大气探测技术正在向自动化、科学化的方向发展，探测效果和探测水平有了显著提高。大气探测是气象系统最基本也是最重要的组成部分，正处于高速发展的我国经济和社会对气象服务的要求也在不断地增加，大气探测也影响着多种领域的生活和发展，大气探测技术在农业、海洋业、牧业等多个领域得到了充分的利用，对大气探测的需求不断地增长的今天使得大气探测系统走向了更加综合的发展方向。

一、我国大气探测技术的发展

我国的大气探测历年来都是围绕着大气科学的研究和气象业务实践所展开的，通过人事大气的运动规律，采用人工控制对天气进行预报等。今年来，我国的大气探测技术获得了较快的发展，从第一颗气象卫星的发射到天气雷达的多普勒型的产生等，我国新型探测技术的不断研发使得气象观测和大气观测技术日益完善。通过多年的努力我国的大气探测技术的发展是十分惊人的，新技术带来的大气信息更加的准确和及时，监测的范围也扩展到了我国的每个角落。

（一）我国近三千来大气探测技术的发展历程

我国现代大气探测技术的发展经历了三个阶段，第一阶段是以水印气压表的成功和地面观测网的建立为标志的，地面观测网的形成标志着我国大气探测技术进入了新的里程碑。随着我国科学技术的飞速发展，探空仪器的取得了初步的成功，高空观测网的组建将我国大气探测技术引向了第二个阶段。第三阶段是以气象雷达的使用和气象卫星的发射成功为标志，短短三十年时间我国的大气探测技术却得到了飞速的发展。

（二）我国大气探测技术发展特点

1.二十世纪初期我国地面气象观测网的初步形成，以及大量新型武器的出现，使得我国的大气探测技术告别了经典的物理学原理，转向了基于大气物理原理的探测技术。光学湿度表、能见度仪器、遥感仪器等成为了这一阶段的标志性设备。

2.能见度仪器、闪电定位仪等设备的出现使得我国的大气观测从人工化到自动化转变的标志。新型地标状况探头的出现和地面观测自动气象站的形成成功等等推动了气象观测网络的组建。

3.二十世纪二十年代到六十年代，地面观测像高空观测、无线电技术的发展，突破了百年来只能对在南的气象观测的新局面，使人们逐渐的认识并了解了三位空间的大气结构。

4.二十世纪六七十年代，我国第一颗气象卫星风云一号的成功发射标志着我国探测技术进入了遥感探测阶段。新型技术的出现不仅带来了新的观测内容，同时还扩大了探测空间和探测的连续性。

三百年来我国气象探测仪器已经有十多种之多，能够适应不同的天气条件，增高了探测的灵敏度和精确程度，现代化、自动化的气象观测给我国气象探测奠定了良好的基础。

二、我国新型大气探测发展现状

我国现代的科学技术的飞速发展使得我国探测手段也有了显著的发展。新兴的电子技术、遥感技术、通信技术等在大气探测中的广泛应用为探测工作带来了便利的同时也提高了效律。观测方法和观测理论的不断改进为大气探测带来了新的面貌。

（一）自动气象的建立

自动气象站的组建标志着我国大气探测技术走向新的里程碑。我国的第一代气象站是有常规的仪器的感应原件和机械构成，只能使用莫尔斯电码将观测到的很少的数据传递出去。采用脉码进行数字通信的第二代的自动气象站的精确度、可靠性和观测项目等等有了明显的提高。目前我国自动气象站采用集成电路作为主要架构，较之前有较高的灵活性，而且检测的项目从最开始的寥寥无几已经增加到了三十多项内容，全国组建了气象通信网络，采用卫星、短波、移动电话等通信方法，信息传递方式更加的安全可靠，探测技术向自动化方向不断迈进。

（二）气象卫星

十三届三中全会以来，我国大气探测技术有了明显的进步，尤其是我国极轨气象卫星和静止气象卫星的成功发射，缩短了我国和发达国家间的差距，成为了世界少数的能够研发和发射成功气象卫星的国家之一。卫星地面应用系统的成功搭建，各应用软件和专业通信软件的顺利运行是我国对卫星系统这项十分复杂的技术的掌握的标志。气象卫星不仅可以传输天气预报、气修检测信息等，而且十分的高效和精确。

（三）雷达探测技术

多普勒天气雷达是我国目前最先进的天气雷达探测技术，在2000年时就已经拥有了二十多部的多普勒天气雷达投入使用了。多普勒天气雷达能预报强风暴雨、洪水灾害、飓风等十分恶劣天气，同时它还能够为外场开展大气科学实验提供了良好的依据。我国已经组建成了完善的雷达信息网，采用电子计算机技术构成了雷达探测系统能够将回波资料进行数据化处理之后再传输到用户之间。传输的回波数据中包括了回波的强度、顶高、累积降水量等等，同时还可以采用图像或者数字信息的形式传送出去，多普勒天气雷达的出现提高了在强对流天气下的检测能力。

（四）地面及高空探测技术

我国地面气象观测系统已经能够稳定、高效的进行运转，目前应用的地面监测技术主要为有线遥感技术，已经研制了一百余台自动气象站对在南进行自动观测。

今年来，全球环境受到了严重的破坏，雾霾、爆风、酸雨、温度效应等一系列环境问题受到了人民和国家的重视。对大气成分的探测也在不断的探究，我国高空监测主要采用L波电子探测设备对大气进行实时监测，电子探空仪、闪电定位系统等技术已经应用到了高空监测中。

三、我国高空探测技术的发展对策

面对高空大气探测技术的飞跃发展，一方面，要视科学技术为第一生产力，加大对高空大气探测技术相关领域的投入力度。高空大气探测是气象科学的重要组成部分，是气象服务的重要基础，是提高天气预报、灾害预警的准确性和实效性的前提。高空探测技术的是对现代化科学技术的综合利用，任何一门技术的落后都可能导致我国高空探测技术的整体水平落后。因此必须加强对高空大气探测技术相关领域的整体投入和推进，要从整体出发，制定相关的发展策略，培养在传感技术、遥感技术、雷达技术、卫星技术、GPS技术等关键技术的专业人才，加强技术创新型和综合应用型人才队伍的建设。另一方面，从事高空大气探测作业的工作人员，要加强学习现代先进的科学文化知识，特别是要加强对计算机技术的学习和掌握，重点掌握现代化高空大气探测设备操作要点，理解探测相关设备的工作原理，提高整体科学技术水平，以满足我国不断快速发展的高空探测工作的需要。

四、结语

我们知道，中高层大气的变化有否密切影响着人类的生存和发展，除此之外还同全球的气候以及环境之间的变化密切相连着，由此可以得知，我们对于对中层大气的研究与探测正我们当今世界各航天大国所面临的一个共同的挑战。