一次高空观测探空仪故障造成迟测处理过程的剖析

韦雨汶 陆杰 易秀弟

摘 要：通过对南宁国家高空气象观测站2020年1月9日08时探空观测迟测的原因及处理过程的剖析，得出了在探空观测业务中当出现探空仪器基测不合格时如何判断原因，并给出了快速诊断的方法。

關键词：高空观测;迟测

高空气象探测是气象观测基础业务之一，是天气预报、气候分析、科学研究和国际交换的气象情报和资料的主要来源。随着高空气象观测技术不断发展，高空气象观测探空仪就必须具有更高更便捷更安全的性能，才能满足社会更高的要求。新的探空仪器不仅提高了仪器性能，而且能更加快捷完成放球前的仪器准备，提高了高空观测工作效率。本文通过分析南宁国家高空气象站2020年1月9日08时使用新型探空仪出现的异常及处理过程，分析在平行观测使用新型探空仪器中需要注意的问题，给出快速诊断方法。

一、2020年1月9日08时放球前准备

2020年1月1日08时起，全国所有国家高空气象站开展新型探空仪器换型工作。换型平行观测时间为2020年1月和7月。此次换型南宁国家高空气象站同时试用南京大桥机械有限公司、上海长望气象科技有限公司、太原无线电一厂有限公司三个厂家生产的新型探空仪。其中南京大桥厂及太原厂生产的探空仪为首次在我站业务中使用，因此台站人员对此两厂生产的探空仪性能和质量并未有充分的了解。南宁高空站2020年1月9日08时为平行对比观测时次。此次使用的是南京大桥厂型号为GTS11、频率为1675HZ新型数字式探空仪，为该厂于2019年10月新生产的新型探空仪。

1.计算机、雷达开机流程。值班员在放球前40min左右（本站1月9日实际开机时间为6时35分）开启雷达、计算机、运行放球软件。检查计算机时间（误差2s）、频率（1075.0MHZ）、电流（0.1MA）、增益（82）。

2.电池准备。电池在放球前35min左右（本站1月9日实际在6时40min）开始浸泡，浸泡前检查包装无漏气现象，并将电池浸泡在水温为35℃左右、盐水为3%左右的溶液中，浸泡时间为4min左右，拿出使电池符电压在24V左右备用。

3.探空仪的检查和基值测定。打开基测箱总电源（本站使用JKZ1～1型基测箱），开启电源设备界面，打开电源开关，在放球前30min左右（本站1月9日实际在6时43min）开始将探空仪连续插入至新型基测箱上，并将温湿传感器插入相应的检测口内，在运行软件上确定序列号，打开基测开关，进行基测，查看读取仪器基测值的气压、温度、湿度是否在高空规范合格范围内（基测合格范围值：气温：-0.3℃≤△T≤0.3℃，湿度：-4%≤△U≤4%，气压：-2.0hPa≤△P≤2.0hPa），如果以上三要素差值在范围内，表明该仪器基测合格，可用。

二、基值测定异常情况

6时45分值班员按正常时间开始对探空仪器进行基值测定，当在基测进行到输入基测值时，发现气压、相对湿度仪器值与基测箱读取的值在合格范围内，但是仪器温度显示为-90℃。值班员退出基测界面，重新进入，仪器温度显示仍为-90℃。值班员初步判定为仪器故障，更换另一个新探空仪，仪器基测温度仍为-90℃。重新开一箱同厂家不同批次的新型探空仪，对新仪器再次做基值测定时仍存在同一问题（气压、湿度合格，可是仪器温度一直显示为-90℃）。

值班员判断可能是基测箱故障，更换新的基测箱，问题依旧。值班员进一步判断有可能是雷达故障，重启雷达，检查所有设备项目，均没有问题，基测时仍然存在同样的问题。

值班员判断可能主雷达出现问题，开启备份雷达进行基值测定，可是基测以上三个探空仪温度基值测定结果与主雷达一样。在此情况下，值班员只好重新再拿一个仪器，基值测定一切顺利，完成放球。此时时间已到了7时25分，早过了7时21分及时放球时间，为探空业务的迟放球。

三、出现迟测的原因分析

由于此次使用的探空仪为南京大桥厂第一次生产的新型探空仪，该厂的探空仪器第一次在全国高空台站探空观测业务中投入使用。国家气象局组织台站培训到投入台站使用仅为2个多月时间，而且培训时人员较多，培训时间短，同时新型基测箱及新型探空仪在正式投入台站使用前1个月才全部到台站，使得台站业务人员在投入使用前20天左右才得到培训，故台站人员对该型号探空仪的质量和性能了解不够。所以当出现同一厂家不同批次的三个仪器温度均出现同样的故障时，值班员在排查原因过程中只能逐一排查，逐一判断，无法从中做到迅速判断并及时解决，浪费很多宝贵的时间。同时新型数字探空仪的同一批次仪器的参数均刻在同一光盘上，每张光盘的参数都在一万个以上，导致在更换厂家或是更换不同批次的仪器时查找仪器参数花费大量时间，这也是导致迟测结果的重要原因之一。

四、小论

高空探测业务随着时代发展要求在不断更换新仪器新设备，此次的新型探空仪虽然实现了更高的自动化，但是性能和质量稳定性需要在台站长期投入使用中进行对比和总结。故在平行观测时间段内，台站应该做到以下几点：

1.台站每一位高空观测员必须加强业务理论知识的学习，提高自身业务素质，提高应急处置故障能力，以便能适应新知识新技术在业务中的使用。

2.在换型平行观测其间使用的新型探空仪，因性能和质量不稳定，高空观测员应尽量提前做好更充分的放球前的准备，以确保有更多时间应对和处理意外故障，这是提高平行观测期间高空观测业务质量的保障。

3.有条件的站可以安排2个值班员分别负责新旧两个仪器的放球前和放球后的工作，这样更利于顺利的开展对比观测工作。

参考文献：

[1]高空气象观测.2013.

[2]L波段高空气象探测系统常见技术问题综合解答。2006.

[3]L波段探空雷达维修手册.2018.

作者简介：韦雨汶（1974-）女，壮族，本科，工程师，从事气象综合观测业务工作。