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信息的雷達設備。

測量蒸發量的設備。

測量風向和風速的風塔。

百葉箱內部安裝的温度和濕度傳感器。

天氣現象視頻觀測儀。

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？高空的天氣數據怎麼觀測？國家氣象觀測站啥模樣？

3月23日世界氣象日前夕，記者探訪了位於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着設備飛上萬米以上的高空，採集相關的氣象數據。

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”，全部數據採用遠程電子傳輸到氣象台，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。觀測信息除用於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台，供相關部門進行權威天氣分析和數據採集。

地面觀測

800多平方米的一塊“草坪”

“藏着”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，裏邊“挺空曠”。

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

可偌大的設備區域範圍內一個人影也沒有，與想象之中，工作人員們穿着白大褂在户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，這裏不會有人員。

地面觀測的各種設備，如果不是技術人員介紹，僅從外觀並不能推測出其功能。

“個頭”最高的是風塔，用於測量風向和風速，由於地面較為空曠，“頭頂上”安裝着避雷針，是裏邊最“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，裏邊圍成一圈擺放着測温度、濕度的感應探頭，可以實時傳輸數據。侯靜説，以前是人工觀測濕度表、温度計，還要做記錄。

“地温場”咋一看有點像“試驗田”，各種測量地表温度的感應設備，埋在地表和地層不同深處。其中，淺層低温的感應設備，是一截短小的不鏽鋼質地棒子，不仔細看的話，可能就錯過了，感應點分別埋在位於地下5釐米、10釐米、15釐米和20釐米處；深層低温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，用於測量固態的降水，如雪、冰雹、雨夾雪等，通過自動稱重來傳輸數據。

翻鬥式雨量桶則更加精細，工作人員打開桶的外觀，露出裏邊的設備結構。原來，是一層層的小翻鬥翻動工作的原理。每0.1毫米的水進入小翻鬥，感受重量後，翻鬥就翻轉，降水注入下一個翻鬥，直至進入計量器，“每一翻鬥”的水量就計數1次，通過計數來觀測雨量。侯靜説：“雨大的時候，翻鬥不停工作，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”；測雲高度的“雲高儀”；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並且判斷分析數據的“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，沒有大型建築物。侯靜説，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、高大建築物、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採集和觀測，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，一邊擺放着幾個氫氣罐。

工作人員拿着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，手機等設備不得靠近，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多米後，掛在一個臨時的固定鐵鈎上。

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，工作人員拿着氣球，一個不注意，還會被帶着跑。

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

電池使用之前，要泡在水中進行加温，再安裝在白色泡沫模具之中。“高空氣温非常低，電池可以給設備加温，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，白色氣球升空之後，幾秒鐘就“飛”向高空，不一會就消失在夜空之中。

侯靜説，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，用於氣象分析和預測。

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氣象觀測站

觀測哪些項目？

武漢國家基本氣象觀測站，承擔氣温、氣壓、濕度、風向、風速、降水、能見度、地面温度（含草面温度）、淺層地温、深層地温、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；以及總雲量、雲高、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

作者：李永剛

來源:武漢晚報