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长沙市气象局探空气球揭秘:3万米高空探“天情

来源:中央气象台发布时间: 2019-03-27 16:22

湖南日报·新湖南客户端见习记者 欧阳倩 通讯员 王向

暴雷、大雨、烈风……春日的长沙,天气如同娃娃脸说变就变。如何在恶劣天气下采集到气象信息?长沙市气象局的“利器”之一便是探空气球。

气象部门对气象信息的观测,主要分为地面和高空观测两种。高空观测站全国仅124个,湖南有3个,其一便是长沙高空气象观测站。星城的“天情”便由它来搜集。

探空气球充灌完气后比人还高

3月21日18时30分,天已黑,高空风速达到22米/秒,属九级烈风,值班人员范昱、许海军和邱丽静便在长沙高空气象观测站,开始了当天的第三次放球作业。

“一般来说,每个探空站1天需施放3次气球,分别是7时15分、19时15分和凌晨1时15分。放球时间不能早,也不能晚于5分钟。”许海军说,全国的探空站都是这个时间,早放和晚放都算不按规定操作。365天,一天都不能断,一次都不能错。

19时15分释放气球,值班人员要提前至少半个小时抵达探空站,进行前期准备。他们首先从仓库里把要放的气球拿出来——这是一个重约0.75千克的乳胶气球,确定没有损坏后,它将被充入适量的氢气。充灌完毕后的气球,高约2米,直径约1.5米。

气球本身是不可能探测气象信息的,它还有一个共同飞向高空的小伙伴——探空仪。别看探空仪只有成人手掌大小,但里面有许多电子元件,可以探测气象信息。

探空仪电池是一块镁电池,靠浸泡在盐水中充电,充电完成后可保证最多3个小时的电力,足够探测仪使用。

和探空气球一样,探空仪在出发半个小时前也要“体检”。它被放在一个叫做“基测箱”的地方,检测它显示基测箱内温度、湿度、气压等各项指标是否在正常的差值范围内。如果合格,可以与气球相伴去天空遨游了。

每分钟约400米直奔3万米高空

值班人员范昱把探空气球和探空仪,牢牢拴在同一根绳子上。

这是一个长达30米的绳子。如果绳子太短,它在空中摆动幅度大。30米才能保证绳子的摆动幅度在最小范围以内,以便观测更精确。

19时15分,许海军将探空气球放飞。从离开许海军手中的那一瞬间起,气球以每分钟约400米的速度随风飘扬,飞向1万米、2万米,直至3万米左右的高空。在上升过程中,气球会穿越云层,遇到水滴、冰晶,并会穿越大风区,其所处位置的温度、湿度、气压、风向、风速等也在不断变化。

每隔0.8秒,探空气球就能将气象要素数据传回。这些对平常人犹如“天书”的数据,对于气象专业人士来说,却弥足珍贵。通过解读之后,它们就会成为每天天气预报的重要依据。

70分钟的“生命”短暂而绚烂

探空气球抵达3万米左右的高空,一般需要花费70分钟。

随着高度的不断上升,周围空气越来越稀薄,气压不断减小,探空气球不断膨胀,地面1.5米左右的直径会增加到8米至9米,并最终在空中爆炸。

气球爆炸后,其残骸将与探空仪一起顺着气流方向自由下落。整个探测过程也就在爆炸的一瞬间结束。

“不用担心探空仪的残骸在下落过程中砸到人的头上,因为他们降落的地点大多在人烟稀少的郊区野外。而且探空仪的体重还不到0.4千克,爆炸后的它根本伤不了人。”不过确实有人曾经捡到过探空仪的残骸。“捡到后也不用上交,对气象感兴趣的市民可以好好珍藏。”许海军说。