提高探空施放高度的方法.pdf

2010年03月 内蒙古民族大学学报 Mar．2010 箜!鱼鲞箜兰塑 』!竺婴型丛!塑皇!丛竺翌翌!垫型翌i!曼望i!!堕丛生旦翌坐垡竺 !竺!：!鱼堕旦：兰 提高探空施放高度的方法 李晓兰，马秀兰 (通辽市气象局，内蒙古通辽028000) [摘要]本文结合通辽气候特点和资料统计，找出影响高度的原因和提高气球施放高度的办法。指出只有通 过选择合适的净举力、精心保养球皮、正确使用氢气、合理充灌气球、提高球炸率才是提高探空施放高度的有效 途径。 [关键词】提高；探空；高度；方法 [中图分类号]P4l[文献标识码]A [文章编号]1008—5149(2010)02--0073-02 高空运动状态(风向、风速)和气象要素(气压、温度、湿度)的收集、整理对研究大气中各种物理过程及天气预报服务是 非常重要的。随着气象科学事业的高速发展，气象业务对探测高度的要求越来越高。它是天气预报、气候分析、科学研究、国 际交换、气象情报和资料的主要来源。气球上升的高度越高，探测到的气象资料就越多，为天气预报和气候分析就能提供更 多的依据。高度偏低则使观测的资料不完整，对天气预报分析有一定的影响。如何提高施放高度，已经成为各级管理和广 大业务人员必须面对和致力研究解决的问题。本文就如何有效地提高施放高度，谈几点浅见。 1 选择合适的净举力 1．1气球升速的快慢决定于净举力的大小。净举力与升速之间的关系如下： W=bl(D O／P)I／6(AI／2／(A+B)1／8) 其中：w升速。bl升速系数，p0标准大气密度，p实际大气密度，A净举力，B球皮及附加物重。 由公式中可以看出。净举力与升速的关系近于对数曲线，因此净举力应适宜，不宜过大或过小。如果净举力过大，因为 近于对数关系，升速就不易增大了，反而由于气球充气太多，球皮变薄失去弹性而影响施放高度；如果净举力过小，造成升速 过慢，当有恶劣天气时，升速上不去，反而会造成记录下沉，这也影响施放高度。 1．2不同的天气条件选择的净举力不同。下表是通辽地Ⅸ在小同天气情况下的净举力。以120号球(7509)为例。单位(g) 阴雨天大气中有降水。在降水过程中，云中出现下沉气流，气球在升高过程中遇到F沉气流，上升速度减慢，影响探测高 度；另外由于阴雨天湿度大，高空温度低，目前我国国产探空气球球皮无防水措施，致使气球过了O℃层球皮表面结冰，使球 增加倚重。因此必须加大净举力。这样才能保证气球不被压下来，达到更高的高度。 2球皮的保养 2．1储存得当。现在台站日常使用的气球均由天然乳胶制成，温度、湿度、日照等都对球皮有很大影响。在储存球皮中，避 免阳光直接照射。储存库房应勤开窗通风，室内温度保持在o℃一28℃之间。相对湿度在70％以下。温度过高过低、湿度过大 过小对储存球皮都不利。通辽地区冬季较冷，在冬季应把球皮移至有暖气设备的室内，不要让球皮直接接触地面。应放在离 地面20cm的架子上。箱与箱之间也应有适当的距离，并离热源l米以外。室内严禁放油类、酸、碱等有害橡胶的物质。 2．2增加弹性。气球经长期储存，球皮会老化，弹性会减小。因此球皮不要购置太多。购置厂家出厂一年之内的最好。球皮 应即开即用，否则打开包装时间过长，会加速球皮的老化，影响施放高度。气球在灌球前要将球皮翻过来，倒掉滑石粉，恢复 其弹性。这也减少r附加物的重量，使气球保持较大的净举力。 [收稿lI期]2000一09—22 [作者简介]李晓兰(1964一)，女，内蒙古通辽市人，工程师。 73 万方数据 3氢气的使用 3．1纯度要达标。通辽台站现在用电解水制氢来充灌气球。氢气纯度必须要达到99．5％或以．卜。如果达不到要求，氢气中 混有氧气，一方面不安全容易爆炸，另一方面氧气的压力大于氢气，气球升不上去，会造成高度降低。如含有水份，当气球上 升至O。C层后，球内的液态水迅速冻结成冰晶或冰层，使球皮变硬而减小弹性，势必会降低球的高度。因此要求制氢员每次 开机都必须做好值班记录，严格执行操作规程，保证氢气纯度。 3．2用冷氢灌球。电解水制氢时，部分电能转化成热能，使电解液温度上升。刚产