■本報記者趙金玲/文 郭嘉褀/圖
【開欄語】
氣象與我們的生活息息相關,電影《流浪地球》的走紅,讓越來越多的人開始關注地球與氣象的關係。那麼,陪伴我們每天出行的氣象預報是如何產生的?為什麼有時大家感覺預報不準?氣象工作除了大家知道的預報天氣,還有什麼鮮為人知的工作,其中蘊含著什麼小秘密?
今日起,南寧晚報開設《氣象有奧秘》專欄,探索氣象秘密、揭秘天氣知識,敬請關注。而第一站,我們首先探訪南寧國家高空氣象觀測站,揭開這個隱沒在氣象預報背後、默默觀察老天「臉色」的探測站神秘面紗。
說起氣球,許多人馬上會想到五顏六色的氣球,它是孩子手上有趣的玩具,或是婚慶現場的浪漫裝點。位於南寧市邕寧區的南寧國家高空氣象觀測站(以下簡稱高空站),每天也會準時升起巨大的白色氣球。它不是玩具,也並不靚麗,它叫探空氣球,是高空氣象的「觀測員」。每天3次定時放飛探空氣球,雷打不動、風雨不改,是高空觀測氣象人數十年的堅守。
每天3次定時定點 放飛探空氣球為大氣「把脈」早上6時30分,天剛剛亮,許多人還在夢鄉中,高空站站長黎潔波和同事們已迎著清晨的陽光,開始為7時15分的「放球」做準備。
此時,距離他們上一次在凌晨1時15分「放球」後,還不到5個小時。他們先要從倉庫裡把施放的探空氣球拿出來,檢查儀器、校準數據、充氣、連接探空儀。
什麼是探空氣球?記者在現場看到,從外觀上看,這是一個超大號的白色橡膠氣球。除了大,看上去並沒有什麼特別。
要說特別,就是探空氣球還連帶一個共同飛向高空的夥伴——探空儀,用於接收探空氣球發回的信息。和探空氣球一樣,探空儀在出發前半個小時也要進行「體檢」。
那麼,一個氣球與天氣預報有什麼關係?黎潔波介紹,氣象部門對氣象信息的觀測,主要分為地面觀測和高空觀測兩種。高空觀測通過探空氣球攜帶探空儀,探測地面到3萬米高空之間的高空溫度、氣壓、溼度、風向、風速等氣象要素數據。
這些數據有什麼作用?黎潔波說,探空儀將高空測得的氣象要素數據反饋回地面雷達,雷達將這些信息傳送給氣象站值班室內的電腦,預報員根據這些要素來判斷未來的天氣狀況。除了用於天氣預報,對於防災減災也有著重要的意義。
像這樣的觀測站,遍布全球。全球各地的探空員必須在同一時間放飛探空氣球,才能將全球同一時間、不同地點高空氣流的溫度、氣壓、溼度及風向、風速數據記錄下來。反饋回來的數據,會參與全球的氣象數據交換,除了用於天氣預報防災減災服務外,對生態環境建設也有重要作用。
7時15分,時間到了!「一、二、三,放!」黎潔波向前快走兩步後,鬆開手中拉著的探空氣球的繩子。神秘的小盒子探空儀,隨著探空氣球飛速向天空飛去……黎潔波露出了笑臉,這一天天氣不錯,放球任務順利地完成了。
每天放氣球,這樣的工作是不是很有意思?其實不然。黎潔波說,按照業務規定,他們每天要分別在凌晨1時15分、7時15分、19時15分各放一個探空氣球到高空。一年365天,不管颳風下雨,還是打雷閃電,一天也不能中斷、一次也不能誤時,要保證氣球準時準點成功上天。
最怕颱風雷暴天氣 老探空員手上都有條形傷痕或許有人會說,放氣球太簡單了,手一松就能起飛。然而,放探空氣球,僅僅是手一松那麼簡單嗎?
記者在現場體驗了一下放探空氣球。天氣不錯,偶有微風,但因為球體本身很大,在風力的加持下,浮力非常大,人必須使出吃奶的力氣才能拽住它。
黎潔波說,放探空氣球存在重重挑戰和風險。一方面,氣球內灌的是氫氣,這是一種易燃易爆的氣體,在操作過程中,安全尤為重要,在操作前必須要先除靜電。另一方面,氣球在上升過程中,會穿越雲層,遇到水滴、冰晶,穿越大風區,其所處位置的溫度、溼度、氣壓、風向、風速等也在不斷變化。有些氣球,在上升過程中繩索會斷掉,氣球飄走;有些氣球,還未到達指定高度就爆炸了。
放了23年探空氣球的黎潔波表示,在晴好天氣裡,放球就是一瞬間的事;但在颱風、雷暴、大雨等極端天氣下,每一次放球都是考驗。首先,極端天氣對探空員來說,是對臂力、身體平衡力的考驗。如果風力太大,氣球可能會破損或者繩子斷掉,甚至連人都站不穩,被風颳跑。每個老探空員手上都有條形的傷痕,有的有好幾道,都是被探空氣球繩磨出來的。雷暴天氣時,探空員一邊要準時放飛氣球,一邊還要防止雷擊,可謂步步驚心。
讓黎潔波印象最深的一次是2015年夏天,他正準備放球時,忽然來了一個感應雷,直接把他劈飛了,整個人都像在雷暴中心,非常嚇人,幸好最後沒什麼事。像這樣的經歷,每年雷雨天氣都會遇上。
一旦探空氣球在升空途中遭遇不測,探空員還要在規定時間內立即再充一個氣球升放到空中,時間緊迫,更是容不得半點猶豫。
研發自動放球系統 結束人工放球歷史全區推廣除了惡劣天氣的考驗,放探空氣球對時間的要求也特別嚴苛。「準時、準時,還是準時。」黎潔波說,無論失敗多少次,氣球都必須要上天。每個球都要在規定時間內施放,並要達到規定高度。規定7時15分施放氣球,7時14分59秒升放都不行。如果因為氣球遭遇不測需要二次放球,最晚也必須控制在5分鐘以內,「如果錯過了,相當於出現了一次重大事故」。
有了無數次雷暴等極端天氣放球的難忘經歷後,黎潔波一直在思考如何在極端天氣避免雷擊,實現自動放球。
2016年,黎潔波主持研發了L波段雷達簡易自動放球系統代替複雜的人工操作,從探空氣球充氣到攜帶探空儀施放,全過程均實現自動化,可保障在雷暴、大風、強降雨等惡劣天氣條件下,正常開展高空氣象探測業務。至此,結束了南寧長期以來探空氣球只能由人工釋放的歷史。
「只要對著控制電腦輕輕一按,就可以操作探空氣球的釋放,不僅減輕了探空員的工作壓力,更提高了放球時間與氣球釋放的同步性,還可以確保L波段探空雷達在最短的時間內捕捉到氣球。」黎潔波介紹,該系統在2017年獲廣西氣象局肯定,並在全區高空站推廣,推動高空氣象探測向智能化、自動化邁進。
這樣的成績,是黎潔波和同事一年365天堅守和無數次試驗換來的。「氣象觀測沒有假期,一年365天一天都不能中斷,節假日上班是家常便飯了。」黎潔波說,他從1997年來到觀測站工作,23年裡有21個春節都是在高空站的山上度過的,「因為探空氣球的施放需要空曠的環境,並避開航線,這樣的條件一般在遠離市區建築的郊區才能滿足,所以我們無法天天回家。春節值班,大家心裡多少有些失落。幸好家人能理解和支持,有時除夕夜值班,家人還會一起上山過年,這讓我們探空員感到很幸福。」
探空員的默默付出,換來了南寧氣象高空觀測的優異成績。近年來,高空站有18人次獲評全國質量優秀測報員;2018年,中國氣象局還將南寧國家基本氣象站認定為中國百年氣象站;有2名同志獲「廣西技術能手」與「廣西五一勞動獎章」,1名同志獲「全國氣象行業技術能手」榮譽稱號。
四季更替不停,無論天氣晴好,或是大風雷暴,黎潔波和同事們都將繼續堅守高空站,續寫氣象人的初心和使命。