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天氣數據怎么來的?跟隨記者探訪武漢氣象觀測站漲知識

2021-06-23 08:13 長江日報  

長江日報3月22日訊 天氣數據是如何監測出來的?高空的天氣數據怎么觀測?國家氣象觀測站啥模樣?

3月23日世界氣象日前夕,長江日報記者探訪了位于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。

武漢國家基本氣象站為一個長35米、寬25米的長方形區域,里面安裝了各種觀測儀器。

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著設備飛上萬米以上的高空,采集相關的氣象數據。

武漢國家基本氣象站為一個長35米、寬25米的長方形區域,里面安裝了各種觀測儀器。

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”,全部數據采用遠程電子傳輸到氣象臺,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。觀測信息除用于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臺,供相關部門進行權威天氣分析和數據采集。

地面觀測:

800多平方米的一塊“草坪”

“藏著”武漢天氣監測的19項“黑科技”

21日,長江日報記者來到武漢國家基本氣象觀測站,里邊“挺空曠”。

武漢國家基本氣象站為一個長35米、寬25米的長方形區域,里面安裝了各種觀測儀器。

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

可偌大的設備區域范圍內一個人影也沒有,與想象之中,工作人員們穿著白大褂在戶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,這里不會有人。

地面觀測的各種設備,如果不是技術人員介紹,僅從外觀并不能推測出其功能。

“個頭”最高的是風塔,用于測量風向和風速,由于地面較為空曠,“頭頂上”安裝著避雷針,是這里最“打眼”的設備;

測量風向和風速的風塔。

距離地面1.5米的百葉箱,也變成“全自動版”的。打開箱門,里邊圍成一圈擺放著測溫度、濕度的感應探頭,可以實時傳輸數據。侯靜說,以前是人工觀測濕度表、溫度計,還要做記錄。

百葉箱內部安裝的溫度和濕度傳感器。

“地溫場”乍一看有點像“試驗田”,各種測量地表溫度的感應設備埋在地表和地層不同深處。其中,淺層低溫的感應設備是一截短小的不銹鋼質地棒子,不仔細看的話,可能就錯過了,感應點分別埋在位于地下5厘米、10厘米、15厘米和20厘米處;深層低溫則感應設備是埋在地下更深處,設備相對明顯些。

草溫和地表溫度測量設備。

降雨、降雪等監測則是十分精準的自動計量設備。

降水量測量儀。

稱重式降水傳感器是用于測量固態的降水,如雪、冰雹、雨夾雪等,通過自動稱重來傳輸數據;

翻斗式雨量桶則更加精細。工作人員打開桶的外觀,露出里邊的設備結構。原來,是一層層的小翻斗翻動工作的原理。每0.1毫米的水進入小翻斗,感受重量后,翻斗就翻轉,降水注入下一個翻斗,直至進入計量器,“每一翻斗”的水量就計數1次,通過計數來觀測雨量。侯靜說,“雨大的時候,翻斗不停工作,站在旁邊就能聽見清楚的‘噠噠噠’的翻轉聲音?!?/p>

雙翻斗式雨量傳感器內部構造。

閃電定位儀。

站內一系列自動觀測的設備有:測氣壓的“氣壓傳感器”;測云高度的“云高儀”;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并且判斷分析數據的“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”……

測量蒸發量的設備。

測量云層高度的云高儀。

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。

天氣現象視頻觀測儀。

走出觀測設備區,周邊相對空曠,沒有大型建筑物。侯靜說,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、高大建筑物、垃圾場、干擾源等。

高空觀測:

每天3個時段“自動”放探空氣球

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。

正在充進氫氣的探空氣球逐漸鼓了起來。

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采集和觀測,其中,19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。

充足了1500克氫氣的探空氣球大約有3米高。

21日晚間,長江日報記者在現場“體驗”探空氫氣球的升空全過程。

18時30分許,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,一邊擺放著幾個氫氣罐。

工作人員拿著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。

準備放飛的探空氣球懸在空中,噴氣式飛機在天空中拉出一道云線,一架民航客機正好從旁邊飛過。

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多米后,掛在一個臨時的固定鐵鉤上。

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,工作人員拿著氣球,一個不注意,還會被帶著跑。

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

掛在探空氣球下面的探空儀就是靠這個裸露在外的傳感器測量溫度、濕度等氣象信息。

電池使用之前,要泡在水中進行加溫,再安裝在白色泡沫模具之中?!案呖諝鉁胤浅5?,電池可以給設備加溫,避免數據傳輸發生故障?!?/p>

工作人員為探空儀安裝高性能保溫電池。3萬米高空的溫度可能低至零下80攝氏度,一般電池已無法正常工作。

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。一切準備就緒,19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,白色氣球升空之后,幾秒鐘就“飛”向高空,不一會就消失在夜空之中。

19時15分,探空氣球準時升空。

侯靜說,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,用于氣象分析和預測。

接收探空氣球回傳的氣象信息的雷達設備。

武漢國家基本氣象觀測站承擔氣溫、氣壓、濕度、風向、風速、降水、能見度、地面溫度(含草面溫度)、淺層地溫、深層地溫、大型蒸發、日照、輻射、毛毛雨、雨、雪、雨夾雪、冰雹、大風等19項已實現儀器自動觀測的項目;以及總云量、云高、凍土、露、霜、霧、輕霧、霾、浮塵、揚沙、沙塵暴、結冰、雷暴等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等7項觀測項目及輻射和酸雨項目觀測。

(長江日報記者龔萍 通訊員陳聲超 本文圖片均由記者李永剛 攝)

長江日報3月22日訊 天氣數據是如何監測出來的?高空的天氣數據怎么觀測?國家氣象觀測站啥模樣?

3月23日世界氣象日前夕,長江日報記者探訪了位于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。

武漢國家基本氣象站為一個長35米、寬25米的長方形區域,里面安裝了各種觀測儀器。

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著設備飛上萬米以上的高空,采集相關的氣象數據。

武漢國家基本氣象站為一個長35米、寬25米的長方形區域,里面安裝了各種觀測儀器。

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”,全部數據采用遠程電子傳輸到氣象臺,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。觀測信息除用于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臺,供相關部門進行權威天氣分析和數據采集。

地面觀測:

800多平方米的一塊“草坪”

“藏著”武漢天氣監測的19項“黑科技”

21日,長江日報記者來到武漢國家基本氣象觀測站,里邊“挺空曠”。

武漢國家基本氣象站為一個長35米、寬25米的長方形區域,里面安裝了各種觀測儀器。

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

可偌大的設備區域范圍內一個人影也沒有,與想象之中,工作人員們穿著白大褂在戶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,這里不會有人。

地面觀測的各種設備,如果不是技術人員介紹,僅從外觀并不能推測出其功能。

“個頭”最高的是風塔,用于測量風向和風速,由于地面較為空曠,“頭頂上”安裝著避雷針,是這里最“打眼”的設備;

測量風向和風速的風塔。

距離地面1.5米的百葉箱,也變成“全自動版”的。打開箱門,里邊圍成一圈擺放著測溫度、濕度的感應探頭,可以實時傳輸數據。侯靜說,以前是人工觀測濕度表、溫度計,還要做記錄。

百葉箱內部安裝的溫度和濕度傳感器。

“地溫場”乍一看有點像“試驗田”,各種測量地表溫度的感應設備埋在地表和地層不同深處。其中,淺層低溫的感應設備是一截短小的不銹鋼質地棒子,不仔細看的話,可能就錯過了,感應點分別埋在位于地下5厘米、10厘米、15厘米和20厘米處;深層低溫則感應設備是埋在地下更深處,設備相對明顯些。

草溫和地表溫度測量設備。

降雨、降雪等監測則是十分精準的自動計量設備。

降水量測量儀。

稱重式降水傳感器是用于測量固態的降水,如雪、冰雹、雨夾雪等,通過自動稱重來傳輸數據;

翻斗式雨量桶則更加精細。工作人員打開桶的外觀,露出里邊的設備結構。原來,是一層層的小翻斗翻動工作的原理。每0.1毫米的水進入小翻斗,感受重量后,翻斗就翻轉,降水注入下一個翻斗,直至進入計量器,“每一翻斗”的水量就計數1次,通過計數來觀測雨量。侯靜說,“雨大的時候,翻斗不停工作,站在旁邊就能聽見清楚的‘噠噠噠’的翻轉聲音?!?/p>

雙翻斗式雨量傳感器內部構造。

閃電定位儀。

站內一系列自動觀測的設備有:測氣壓的“氣壓傳感器”;測云高度的“云高儀”;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并且判斷分析數據的“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”……

測量蒸發量的設備。

測量云層高度的云高儀。

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。

天氣現象視頻觀測儀。

走出觀測設備區,周邊相對空曠,沒有大型建筑物。侯靜說,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、高大建筑物、垃圾場、干擾源等。

高空觀測:

每天3個時段“自動”放探空氣球

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。

正在充進氫氣的探空氣球逐漸鼓了起來。

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采集和觀測,其中,19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。

充足了1500克氫氣的探空氣球大約有3米高。

21日晚間,長江日報記者在現場“體驗”探空氫氣球的升空全過程。

18時30分許,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,一邊擺放著幾個氫氣罐。

工作人員拿著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。

準備放飛的探空氣球懸在空中,噴氣式飛機在天空中拉出一道云線,一架民航客機正好從旁邊飛過。

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多米后,掛在一個臨時的固定鐵鉤上。

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,工作人員拿著氣球,一個不注意,還會被帶著跑。

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

掛在探空氣球下面的探空儀就是靠這個裸露在外的傳感器測量溫度、濕度等氣象信息。

電池使用之前,要泡在水中進行加溫,再安裝在白色泡沫模具之中?!案呖諝鉁胤浅5?,電池可以給設備加溫,避免數據傳輸發生故障?!?/p>

工作人員為探空儀安裝高性能保溫電池。3萬米高空的溫度可能低至零下80攝氏度,一般電池已無法正常工作。

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。一切準備就緒,19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,白色氣球升空之后,幾秒鐘就“飛”向高空,不一會就消失在夜空之中。

19時15分,探空氣球準時升空。

侯靜說,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,用于氣象分析和預測。

接收探空氣球回傳的氣象信息的雷達設備。

武漢國家基本氣象觀測站承擔氣溫、氣壓、濕度、風向、風速、降水、能見度、地面溫度(含草面溫度)、淺層地溫、深層地溫、大型蒸發、日照、輻射、毛毛雨、雨、雪、雨夾雪、冰雹、大風等19項已實現儀器自動觀測的項目;以及總云量、云高、凍土、露、霜、霧、輕霧、霾、浮塵、揚沙、沙塵暴、結冰、雷暴等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等7項觀測項目及輻射和酸雨項目觀測。

(長江日報記者龔萍 通訊員陳聲超 本文圖片均由記者李永剛 攝)

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