高空气象探测与天气变化规律分析

【前言】高空气象探测与天气变化规律分析由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。(1)气球施放时遇晴天或低层有一层薄云,其上为深厚的干暖空气时,气球是青云直上、畅通无阻,它上升的高度一般可达28～35km,气球施放高度高,说明本站上空为单一的干暖气团控制,多数可预示晴天维持,少数则处于冷锋影响下,天气变坏的前夜。 (2)在冬春的阴冷天气,低层静止锋...

摘要：本文介绍了高空气象探测的方法和数据的获取与分析，对天气变化规律和气象探测的关系也有所论述，有一定参考价值。

关键词：高空气象探测；天气变化；数据分析

中图分类号：P44 文献标识码：A 文章编号：

1气球施放高度与天气

这里所讲的探空气球的施放高度,指的是在数字探空仪正常的情况下气球爆炸的高度,气球未炸而信号突失的高度不在此论之列。

(1)气球施放时遇晴天或低层有一层薄云,其上为深厚的干暖空气时,气球是青云直上、畅通无阻,它上升的高度一般可达28～35km,气球施放高度高,说明本站上空为单一的干暖气团控制,多数可预示晴天维持,少数则处于冷锋影响下,天气变坏的前夜。

(2)在冬春的阴冷天气,低层静止锋云系维持时,施放高度也是很高,因为稳定的低云所产生的微雨雪不足以影响气球在空中的上升和寿命。当云层增厚或上空有扰动时,才对施放高度造成偏低的影响,连阴天气内遇此种情况则是降雪的前兆。

(3)在较大的雨天施放气球时,气球的上升首先要受到密集降雨的阻挠,再升高就要受到冰粒、冰晶、霰的撞击而缩短寿命,还会遇到风向风速突变和乱流湍流的磨擦。特别是雷雨云内的对流、乱流推波助澜和冰雹的袭击,所以在较大的雨天,气球的施放高度较低,大雨和雷雨天气一般不超过100hPa,连续稳定的中雨天气最高可达50hPa。

2气球的升速与天气

气球的升速在氢气充灌量一定的情况下,直接受空气密度变化的影响,在天气稳定的情况下,因空气密度是随高度而有规律递减的,密度的影响可以忽略不计,只有高空某层有密度平流(冷暖平流)时才对升速产生影响。

(1)高空有冷平流时,在冷平流底部升速减小,进冷平流层升速增大,而进暖平流层升速减小。若气球升速出现先快后慢,则高空为暖平流,气层稳定度增大,晴天将维持;若气球升速是先慢后快,则说明高空有冷平流侵袭,气层趋于不稳定,未来天气将转阴雨。

(2)晴天或多云时,接收讯号过程中发现中低层升速异常增大,而且深厚,说明本站上空存在较深厚的上升气流,预示未来有雷雨或大雨发生。

(3)气球升空后开始升速快,而后在较厚的气层内出现升速减慢的异常现象,说明本区为深厚高压下沉气流影响,按照滞后性或惰性预报,未来晴好天气维持。

(4)雨天气球的升速除受大气对流运动影响外,还受降雨密度的影响,密度大的降水并伴有下沉气流,加上雨滴降落的阻力,使气球升速很慢有时甚至下沉,密度小的降水对升速影响小。在厚的降水云层中,气球在低层附着一层水,上升到0℃以下的气层中时,表层发生冻结,冻结时释放潜热,表面湿润,又使雪花附在上面,使气球负重增大,升速减慢。所以雨天升速并不能证明是下沉气流所致,不能作为预报指标。

3特性层与天气

(1)特性层多,说明本站上空气层结构复杂,一为两种不同性质的气团影响,二是大气层有多种扰动存在,所以特性层多是天气转坏的前兆。

(2)作为特性点的逆温层:¹中高层(即600hPa以上)有较强逆温,不论其逆温性质,均能使气层稳定度加大,不利于对流的发展,低层气块的热力抬升或降雨的动力抬升均不能冲破逆温层,云层只能在逆温层下聚积,所以不会有较大的降水发生。特别是中层(600～450hPa)有强的下沉逆温,说明为高压系统控制,未来晴好天气维持。º600hPa以下有逆温层,利于高湿有效位能的积累,当低层气团温度升高超过对流温度,或有冷锋侵入时,热力或动力抬升能使气团冲破逆温层,使高湿有效位能爆发性释放,易触发强对流的发展和中尺度系统的生成,易造成强降水或冰雹天气。

4高空测风与天气

预报员对高空测风资料可通过高空风图解来判断气层不稳定的方位和未来移向,对超短期预报有一定的批示意义。探空员在雷达测风过程中也可定性判断高空冷暖平流分布和稳定度。

(1)气球随高度顺转为暖平流,逆转为冷平流,当某层风向风速随高度切变加大,则说明高空热成风大,大气为斜压不稳定,如气球随高度低层逆转、中层逆转、高层又顺转,而且热成风向量级大,说明中层不稳定,大气斜压性强,而且高层辐散大于低层辐合,利于上升运动的发展和维持,若遇低层湿层增厚,中低层有低槽切变移来,则利于中尺度低压的生成和发展,有利于大至暴雨的发生。

(2)若气球随高度的单一顺转或为单一西南气流,则本站上空为暖平流,晴好天气将维持。

(3)阴雨天气时,若气球随高度先逆转后顺转,则锋面云系稳定,未来阴雨天气将持续。

5高空数据处理方法

任何资料数据的获取都是从原始系数开始处理的，索得资料的不同，所求原始示数也不相同。高空业务中，风是表明空气水平流动快慢的特征量，它常可以通过被它作用的物体的位移量表明，气球即作为被大气作用的物体，又作为升空仪器的载体，欲求得高空各量得风层的风，就需要索取能表量气球位置的系列坐标值的原始系数，根据风向风速建计算原理，用这些原始示数—气球坐标值仰角、方位、斜距（或高度）按计算的依据—公式求出高空风，就这样，由于风的作用随气球位置改变，作用的大小可用气球在某时刻和某段时间内坐标位置的变比来反映，据此得到高空风的资料，来反映大气在某一方面所发生的变化。大量资料的获得就可使人们比较容易掌握大气的变化规律，从而为社会服务。与此相同，要得到高空的压（高）温、湿资料，就必须有探空仪感应出来的原始示数—探空讯号（这对于目前的实际高空遥测业务而言），在得到所需的原始示数以后，通过检定时得到的符号要素转换对应的特点，将符号值转化为对应以及要素值之间的转换，得到所需要的压（高）、温、湿资料。为了保持资料的准确和统一，原始示数的索取的规定性就表现了所得资料对应性。正因为“规定”在索得数据转换中，常常要有规定数据的配合，原始数据到资料数据之间的转化没有固定的数据类型分析。

气象“数据”根据其来源和用途可分为索取数据和规定数据两大类。索得数据可分为原始示数、要素数据、记录数据、资料数据、经验数据；规定数据可分为订正数据、固定规定数据和查询数据等。

6高空数据的分析

资料数据主要用于进行资料积累和资料分析。对它的自动化处理目前正处于热点。以资料而形成的数据库是许多从事微机软件应用的工作者所关注的问题，它也是气象工作的核心之一，处理的大致方案有：存贮积累、格式输出，已有资料整理，以便保持其统一性。而对于测报业务来说，还要进行编报处理（网络通讯），积累统计制作。如果没有什么系统误差的话，用计算机进行这方面的数据处理，速度会快一些，由于所用微机的容量，功能等限制，目前资料数据输入上有潜力可挖。

规定数据是为参与索得数据求取而设置的，它具有辅助作用。订正数据和固定定数据往往参与程序的设计，是程序段入口处的依据，所以处理上具有多样性，而其中的规定订正数据可塑性最大，故往往采用查询的形式参与计算，求取等。查询数据在气象测报工作中一般是由一个公式计算而列出的，故在用计算机处理时，返回来使用公式计算，参加程序的设计。对于大部分表格，这个方法一般行得通，而有的表格的列出不是通过什么经验公式和理论公式，而是通过实践际工作测得，然后列成表格形式，这类表格先用归纳法，用其模拟计划列出，如归纳不出，则一个一个地安排单元，供查询使用。

经验数据不用于其他任何数据，它的处理方法是进一步通过实际情况所证实，进行归纳、推理、演绎，然后参与规定数据或资料数据的行列。

7结语

探空气球携带探空仪器进行探索大气的奥秘,这些奥秘通过仪器信号传回地面而一一反映出来的物理信息,一般情况下探空员只是简单地将经过整理后的探空仪测得的物理信息传给预报员作为天气预报资料。从本文的论述中可以得看出,其实探空员在探测过程中只要注意观察、总结其中变化规律,就能够为天气预报的制作多提供一定的参考。

参考文献:

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[3] 卢雪勤,黄荟,罗雅,雷新玉.浅谈高空气象探测与天气变化规律[J]. 江西气象科技. 2009(04)