探空仪换型平行观测数据对比分析

周铁桩

(呼伦贝尔市海拉尔区气象局，内蒙古 呼伦贝尔 026000)

为进一步提升我国高空气象观测水平，中国气象局观测司拟组织开展探空仪换型工作，内蒙古全区各高空气象观测站于2020年1月1日08时(北京时)起使用新型探空仪开展工作。为便于观测数据的评估分析，对不同型号探空仪平行观测时间顺序予以统一规定，呼伦贝尔市海拉尔国家高空气象观测站为GCOS站，释放1 600g大球。笔者将对该站2020年1月份平行观测期间不同型号探空仪质量和施放探空高度进行统计分析[1,2]，对各探空仪生产厂家的探空仪质量进行初步探讨。

1 探空仪质量

表1 探空仪质量统计

平行观测期间每日07时和19时各施放一次新型探空仪，2020年1月1日～10日施放南京大桥厂GTS11型新型探空仪、11日～20日施放上海长望厂GTS12型新型探空仪、21日～31日施放太原无线电一厂GTS13型新型探空仪，GTS1-2型探空仪(原型号)1月份每日07时和19时交替施放一次。由表1可以看出GTS1-2型探空仪共施放31次、GTS11型探空仪共施放20次、GTS12型探空仪共施放21次、GTS13型探空仪共施放22次，南京大桥厂两种型号传感器温、压、湿均多次发生变性[3]，其中GTS1-2型探空仪故障率25.8%、GTS11型探空仪故障率35%，而上海长望厂和太原无线电一厂平行观测期间探空仪故障率为0。

通过对南京大桥厂探空仪质量问题的原因进行统计(见表2)，可以发现当放球仰角较低时，南京大桥厂传感器压、温、湿跳变严重，其信号较差，解码解不出来，导致后期数据不能用，只能提前终止观测(见图1)。例如2020年1月4日07时南京大桥厂GTS11型探空仪第41min探空终止时，仰角12.37°，斜距64 535m，放球高度仅15 018m；而2020年1月22日07时太原厂GTS13型探空仪第97min探空终止时，仰角10.54°，斜距189 442m，放球高度38 380m，GTS13型探空仪在仰角更低时虽然数据也有跳变，但仍然能够正常解码，不影响正常观测。

图1 2020年1月4日07时GTS11型探空仪低仰角时数据跳变严重

表2 探空仪质量问题的原因

2 探空高度

对海拉尔站平行观测期间不同型号探空仪的探空高度进行统计，从图2可以看出GTS1-2型(原型号)平均高度最低，只有31 479m，主要由于04日和16日07时两次施放的探空仪信号突失导致探空高度不足2万米所致；GTS13型探空仪平均高度最高，达到34 318m。

图2 不同型号探空仪探空平均高度

图3 3种新型探空仪探空高度对比

图3对3种新型探空仪平行观测期间的探空高度进行了统计，可以看出GTS13型探空仪施放高度较为一致，基本都在3万米以上，只有一次低于2万米；GTS11型和GTS12型分别有3次和2次低于2万米。

3 结论

通过对海拉尔探空站平行观测期间一个月的探空高度数据和探空仪质量分析可以得到如下几条结论：①南京大桥厂生产的GTS1-2型和GTS11型探空仪整体质量较差，冬季极寒条件下，仰角较低时，探空仪传感器抗干扰性较差，温、压、湿容易变性，导致信号突失。②南京大桥厂生产的GTS1-2型(原型号)探空仪探空平均高度最低，GTS13型探空仪探空平均高度最高且稳定度较好。

该站在此次平行观测之前冬季施放GTS1-2型(原型号)探空仪时一直存在温、压、湿变性导致探空高度偏低的情况，通过此次平行观测不同厂家型号的探测仪进行对比观测过程中也反映了这一情况，希望能够引起相关部门的重视，尽快改进或者替换该型号探空仪，避免影响高空观测数据