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高空風觀測

探空儀即將拖放701雷達待命工作

  測量近地面直至30公里高空的風向風速。通常將飛升氣球作為隨氣流移動的質(zhì)點,用地面設(shè)備(經(jīng)緯儀或雷達)跟蹤氣球的飛升軌跡,讀取其時間間隔的仰角、方位角、斜距,確定其空間位置的座標值,可求出氣球所經(jīng)過高度上的平均風向風速。根據(jù)地面測風設(shè)備不同,分為如下幾種:

  經(jīng)緯儀測風:有單經(jīng)緯儀測風和雙經(jīng)緯儀測風兩種。單經(jīng)緯儀只能測出氣球的仰角和方位角,氣球高度由升速和施放時間推算。氣球升速是根據(jù)當時空氣密度、球皮等附加物重量計算出氣球凈帶力,按照凈舉力灌充氫氣來確定。但由于大氣湍流和空氣密度隨高度變化,以及氫氣泄漏等因素的影響,氣球升速不均勻?qū)е赂叨日`差大,測風精度低。在配合探空儀觀測時,氣象站用探空儀測得的溫度,氣壓、濕度資料計算出氣球高度。雙經(jīng)緯儀測風是在已知基線長度的兩端,架設(shè)兩架經(jīng)緯儀同步觀測,分別讀出氣球的仰角、方位角,利用三角法或矢量法計算氣球高度和風向風速。經(jīng)緯儀測風只適用于能見度好的少云天氣,夜間必需配掛可見光源,陰雨天氣只能在可見氣球高度內(nèi)測風。

  無線電經(jīng)緯儀測風: 利用無線電定向原理,跟蹤氣球攜帶的探空儀發(fā)射機信號,測得角座標數(shù)據(jù),氣球高度則由探空資料計算得出。因此無線電經(jīng)緯儀適用于全天候,但當氣球低于其最低工作仰角時,測風精度將迅速降低!雷達測風 是利用雷達測定飛升的氣球位置。它不僅測定氣球的角座標,而且能測定氣球與雷達的距離,即斜距。由仰角、方位角、斜距計算高空風。雷達測風法又可分為一次雷達測風法和二次雷達測風法。前者是利用氣球上懸掛的金屬反射體反射雷達發(fā)射的脈沖信號,測定氣球角座標和斜距;后者利用氣球懸掛的發(fā)射回答器,當發(fā)射回答器受雷達發(fā)射的脈沖激勵后產(chǎn)生回答信號,由回答信號測定氣球角座標和斜距。顯然,在相同的發(fā)射功率下,二次雷達比一次雷達探測距離更遠,可測更高的高空風。但隨著技術(shù)的發(fā)展,發(fā)射功率已不是大的技術(shù)障礙時,著眼于提高測風精度和經(jīng)濟效應(yīng)等方面,一次雷達測風也有其獨特優(yōu)勢。