高空气象探测系统现状分析与未来发展

王 娜，高振铎

(齐齐哈尔市气象局，黑龙江 齐齐哈尔 161006)



高空气象探测系统现状分析与未来发展

王 娜，高振铎

(齐齐哈尔市气象局，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

我国幅员辽阔，也是气象大国，而高空探测站作为重要的气象探测组成部分，在我国应用发展较晚，我们要持之以恒、积极探索高空气象探测技术。结合高空气象探测发展史和国内应用现状，为我国高空气象探测系统发展提出意见和建议，以提升我国气象探测水平。

高空气象；探测系统；现状分析；未来发展

目前，我国共建有各类型气象站4 500多个，高空气象探测网也已成形，中国已经成为世界气象组织的重要成员国之一，是世界上高空探测站分布最为密集的国家之一。以高空气象探测发展史为切入点，对气象探测现状展开分析，以期全面提升气象探测水平。

1 高空气象探测发展史

随着我国气象探测技术水平的迅速提升，高空探测站建设数量不断增加，我国已经形成了相对完善的高空气象探测网络。但我国高空气象探测发展时间有限，高空气象探测系统尚处于初步发展阶段，我们应对高空气象探测进行综合全面的分析，提升高空探测技术水平，推动现代化气象探测系统发展。

经过我国气象工作者长期不懈的努力，我国已经成为世界气象组织中重要的成员国之一。目前，我国建有各种类型气象站4 500多个，高空气象探测网逐步成形，是迄今为止全球高空气象探测站密集度最大的地区之一，也是重要的全球高空气象探测网成员之一。

高空气象探测是全球气候观测、天气变化分析的重要组成部分，是人类科学进步的重要标志，高空气象探测的准确性可以帮助人们做好应对恶劣环境的准备，保证人们的生命财产安全。最早的气象探测源于风筝的使用，1749年英国的气象学家将温度计绑到风筝上，将其送入高空进行探测，开启了人们高空探测的历史先河。不少气象人士通过各种探测手段进行高空气象探测，先后进行了高空气温、气压、风向等方面的探测，标志着人类高空探测技术的进步。但受技术和其他各方面因素的限制，人们发现早期的探测方法并不能及时准确地将探测数据记录下来，这种气象探测也缺乏实际观测意义。经过长期的钻研，苏联莫尔恰夫首创了无线电探空仪，这种仪器的发明极大地推动了高空探测事业的发展，该仪器具有体积小巧、观测简便等优点，它的探测高度可达到10～15 km，无线电高空探测仪器逐渐得到推广。无线电探测正式发明于1931年，之后芬式无线探空仪成为了高空气象探测主要的设备仪器。

2 我国高空气象探测现状

我们应严格遵循WMO标准，进行全球探空站的准确划分，全球探空站具体可分为以下几类：全球气候观测系统探空站、国内探空站、全球资料交换探空站，这些探空站构成了完整的全球高空探测网。除港台外，我国气象局共建有120个常规高空气象探测站，其中大部分参加了全球资料交换，7个为GCOS站、14个全球气候月报资料交换站，但是高空探测站的用途不单单是在气象探测方面，也被用于其他部门的观测。

我国高空气象探测自20世纪50年代以来一直是59-701系统，通过不断研究探索，研制出了探测精度、自动化水平更高的L波段系统，我国目前已经有将近100部L波段探空系统，逐渐取代了59-701系统，推动了高空气象探测系统的发展和进步。笔者对高空气象探测系统发展的两个方面进行论述，希望能够加强人们对现代化高空探测系统应用现状的了解，推动高空气象探测工作的发展。

2.1 传感器

由于对环境要求较高，因此传感器在使用过程中常会受到雷电、大风等恶劣环境的影响，导致仪器测量精准度低。目前，我国普遍应用的L波段高空气象探测传感器能够测量的温度为50 ℃～90 ℃，它采用的主要是GPM2热敏电阻，短波反射率高于93%；而湿度传感器使用的是XGH-02型二元特性传感器。我们必须要特别注意温度变化对温度传感器的影响，要根据实际使用情况进行修正，确保温度在合适的范围内，保证探测的精准度。与温度传感器相比，压力传感器也存在一定的问题，如线性误差、灵敏度温度漂移等，它采用了24PC型硅阻固态压力膜盒，使用过程中需要以全量程温度补偿的方式消除不良因素影响，这样才能提升压力数据的精准度。我国一直致力于高空气象探测传感器的研究，积极研发新型电子探空传感器，弥补了以往探测过程中的不足，奠定了扎实的高空气象探测发展基础，为我国高空气象探测事业贡献了力量。

2.2 测风方式

测风系统常见的有四种：一是东南亚、南美、非洲等地采用的现代化GPS侧风系统。二是我国和苏联使用的雷达测风系统。三是欧洲、韩国、加拿大等国家使用的罗兰导航测风探空系统。四是日美等国家使用的无限点经纬仪测风系统。通过国内气象科研人员的努力，我国已经自主研制出了GPS测风探空仪，这极大弥补了我国高空气象探测的不足，推动了我国气象探测技术的发展。

3 我国高空气象探测的未来发展

3.1 常规高空探测的未来发展

高空气象探测发展必须要实现高空探测传感器设计和生产的国产化，争取早日实现传感器的自主研发，实现传感器实践常数、探测精度等方面的突破，充分发挥科技优势，全面提升我国高空气象探测传感器的综合竞争力。应积极研发高空探测各项技术，提升软硬件方面的应用水平，充分发挥各项技术优势，提升探测水平，争取早日实现探测自动化。

3.2 高空综合探测的未来发展

未来，气象高空探测将会由单一定性的大气层观测转变为全自动遥感监测，将对地球整体变化进行观测，随时随地反馈信息，以提高气象预测的准确性。科学技术在发展，高空气象探测也将会融入越来越多的科技元素，测风雷达、风廓线仪、激光雷达等现代科技手段的应用将会极大提升高空探测的应用条件，进一步拓展高空气象观测目标和方法。各项科学技术手段在高空气象探测中的应用将会为人类社会和经济发展提供更加全面、优质的服务。

4 结语

为了全面推动我国高空气象探测系统发展，整合气象资源优势，拓展高空气象业务发展范围，奠定扎实的气象观测基础，应将先进的科学技术融入现代气象探测系统中，使其更好地为人类社会、经济发展服务。

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Present situation analysis and future development of high-altitude weather detection system

WANG Na, GAO Zhen-duo

(Qiqihar Meteorological Bureau, Qiqihar 161006, China)

High-altitude exploration station as an important meteorological detection component has developed late in China, which needs us to persevere and actively explore high-altitude weather detection technology. Combined with the history of high-altitude weather detection and domestic application status, suggestions were proposed for the development of China′s high-altitude weather detection system and enhancement of China′s meteorological exploration.

High-altitude weather; Detection system; Situation analysis; Future development

2017-01-27

王娜(1980-)，女，工程师。

P412.2

A

1674-8646(2017)08-0023-02