揭秘:萬米高空的天氣是這樣測出來的


接收探空氣球回傳的氣象資訊的雷達設備。


測量蒸發量的設備。


測量風向和風速的風塔,


百葉箱內部安裝的溫度和濕度傳感器,


天氣現象視訊觀測儀。


19時15分,探空氣球準時升空。


降水量測量儀,

武漢晚報訊(記者龔萍 通訊員陳聲超)天氣數據是如何監測出來的?高空的天氣數據怎么觀測?國家氣象觀測站啥模樣?

3月23日世界氣象日前夕,記者探訪了位于武漢市東西湖區慈惠街的武漢國家基本氣象觀測站,探秘這座氣象站的工作過程以及各種天氣監測“黑科技”裝備。

武漢國家基本氣象觀測站,是一座頗有歷史的氣象觀測站,2009年12月遷至慈惠街,長期以來為國家和武漢的氣象監測提供數據,業務分為地面氣象觀測和高空氣象觀測,其中,高空氣象觀測由氫氣球帶著設備飛上萬米以上的高空,采集相關的氣象數據。

觀測站的氣象技術也經歷多次更新換代,去年起,該站實現全面的“無人化監測”,全部數據采用遠程電子傳輸到氣象臺,供技術人員進行天氣預測和分析,

武漢市氣象局方面介紹,截至目前,武漢市共有5個國家基本氣象觀測站和3個國家一般氣象觀測站。觀測資訊除用于武漢市天氣預報的分析、預警,還會全部上傳至國家氣象部門的平臺,供相關部門進行權威天氣分析和數據采集,

地面觀測

800多平方米的一塊“草坪”

“藏著”武漢天氣監測19項“黑科技”

21日,記者來到武漢國家基本氣象觀測站,里邊“挺空曠”。

位于觀測站正中央的一片大約800多平方米的“草坪”上,是站里地面觀測業務設備所在地,有19項“黑科技”裝備。

可偌大的設備區域范圍內一個人影也沒有,與想象之中,工作人員們穿著白大褂在戶外做實驗的情景大相徑庭,

武漢國家基本氣象觀測站技術人員侯靜介紹,去年起,僅高空觀測業務需要人工放氫氣球,國家基本站地面觀測實現全面“無人值守”,一般除了設備檢修或發現數據有異樣之外,這里不會有人員,

地面觀測的各種設備,如果不是技術人員介紹,僅從外觀并不能推測出其功能,

“個頭”最高的是風塔,用于測量風向和風速,由于地面較為空曠,“頭頂上”安裝著避雷針,是里邊最“打眼”的設備;距離地面1.5米的百葉箱,也變成“全自動版”的,打開箱門,里邊圍成一圈擺放著測溫度、濕度的感應探頭,可以實時傳輸數據,侯靜說,以前是人工觀測濕度表、溫度計,還要做記錄。

“地溫場”咋一看有點像“試驗田”,各種測量地表溫度的感應設備,埋在地表和地層不同深處,其中,淺層低溫的感應設備,是一截短小的不銹鋼質地棒子,不仔細看的話,可能就錯過了,感應點分別埋在位于地下5厘米、10厘米、15厘米和20厘米處;深層低溫的感應設備則埋在地下更深處,設備相對明顯些。

降雨、降雪等監測,則是十分精準的自動計量設備,

稱重式降水傳感器,用于測量固態的降水,如雪、冰雹、雨夾雪等,通過自動稱重來傳輸數據,

翻斗式雨量桶則更加精細,工作人員打開桶的外觀,露出里邊的設備結構,原來,是一層層的小翻斗翻動工作的原理,每0.1毫米的水進入小翻斗,感受重量后,翻斗就翻轉,降水注入下一個翻斗,直至進入計量器,“每一翻斗”的水量就計數1次,通過計數來觀測雨量,侯靜說:“雨大的時候,翻斗不停工作,站在旁邊就能聽見清楚的‘噠噠噠’的翻轉聲音,”

站內一系列自動觀測的設備有:測氣壓的“氣壓傳感器”;測云高度的“云高儀”;測日照時長的“日照計”;測閃電次數的“閃電定位儀”,外觀就是一個圓柱形的白色物體;測酸雨濃度的“酸雨桶”;長得像雷達一樣的測空氣能見度的“能見度儀”;通過攝像頭抓取圖片并且判斷分析數據的“天氣現象智能觀測儀”,由雪尺、電線積冰、攝像頭等幾個設備組成;自動測量蒸發量的“大型蒸發器”……

侯靜介紹,整個設備區域內安裝有攝像頭,即便是無人值守,也可以遠程監控現場設備的變化,及時作出調整,

走出觀測設備區,周邊相對空曠,沒有大型建筑物。侯靜說,根據氣象觀測的要求,國家基本氣象觀測站的選址是有標準的,如遠離鐵路、公路、高大建筑物、垃圾場、干擾源等。

高空觀測

每天3個時段“自動”放探空氫氣球

探測儀器“穿暖貼”,能升至3萬米高空

在國家氣象基本觀測站,還有一項特別重要的觀測任務,即高空觀測,

侯靜介紹,高空觀測是由探空氫氣球來完成的,每天會有早中晚3個固定時段來進行放飛,實現高空天氣數據的采集和觀測,其中,晚間7時15分升空的氣球相對體積較大,最高可升至3萬米高空,探測不同高度上的氣象數據。

21日晚間,記者在現場體驗了一把探空氫氣球的升空全過程,

下午6時30分左右,觀測站旁邊的一處水泥房屋內,兩邊的大門依次打開,一邊是空蕩蕩的,一邊擺放著幾個氫氣罐,

工作人員拿著一個白色的大型氫氣球進入空蕩蕩的房屋內,給氣球進行充氣,為了安全,行動電話等設備不得靠近,大家站在遠處進行觀察。

大概幾分鐘,氣球完成大約200克左右的充氣,工作人員細心地將氣球充氣口束緊,綁上一個長約30米的結實繩子,將氣球舉到室外,升空到20多米后,掛在一個臨時的固定鐵鉤上。

晚上的風力較大,氣球在空中隨風搖搖擺擺,記者用手拉扯下端的繩子,一股巨大的力量從上方傳來。工作人員介紹,風力較大的情況下,工作人員拿著氣球,一個不注意,還會被帶著跑,

高空探測設備是一個白色泡沫模具的物品,里邊除了探測設備,還會加入保暖電池,相當于給設備帶上“保暖貼”,

電池使用之前,要泡在水中進行加溫,再安裝在白色泡沫模具之中。“高空氣溫非常低,電池可以給設備加溫,避免數據傳輸發生故障。”

探測設備綁在氣球下方的繩子上,氣球掛在指定的自動放球器上,一切準備就緒,晚上7時15分,通過工作間的操控按鈕,氣球準時升空。

記者在現場見到,大約是晚間風力較大,白色氣球升空之后,幾秒鐘就“飛”向高空,不一會就消失在夜空之中,

侯靜說,在觀測站的一座二層辦公樓的樓頂,有一處無線接收系統,氣球上的數據很快就能及時傳回來,用于氣象分析和預測。

鏈接

氣象觀測站

觀測哪些項目?

武漢國家基本氣象觀測站,承擔氣溫、氣壓、濕度、風向、風速、降水、能見度、地面溫度(含草面溫度)、淺層地溫、深層地溫、大型蒸發、日照、輻射、毛毛雨、雨、雪、雨夾雪、冰雹、大風19項已實現儀器自動觀測的項目;以及總云量、云高、凍土、露、霜、霧、輕霧、霾、浮塵、揚沙、沙塵暴、結冰、雷暴13項可通過綜合判識或圖像識別實現自動觀測的項目。

還包括雨凇、霧凇、積雪、電線積冰、雪深、最大冰雹的最大直徑和最大平均重量7項觀測項目及輻射和酸雨項目觀測,

本版圖片/記者李永剛

2 条回复 A文章作者 M管理員
  1. 理想的能求出來,實際求不出來

  2. 因為是平流層,氣流相對會穩定,不像在對流層有很多云層雷電等,氣流不穩定