三湘都市报·新湖南客户端记者 李成辉 通讯员 王向 范昱
在3万米高空观测、采集气象信息，为天气预报提供数据支撑，长沙市气象局的“利器”之一是探空气球。记者从该局了解到，这一“利器”的自动版本已经正式启动测试。据悉，长沙市作为首个开展高空气象探测自动化业务考核的省会城市，将在接下来的三个月中接受业务测试，直到最终通过业务考核。
4月26日，记者来到长沙国家综合气象观测试验基地，随大气高空观测员一起，体验自动放球系统测试。
人工版本：
三人合作，近40分钟才能完成放飞
早上6点，位于长沙市岳麓区莲花镇的长沙国家综合气象观测试验基地，当班的大气高空观测员宋伟和赵浩阳早早就到了控制室，“今天除了要放飞人工探空气球外，还要测试探空气球的自动版本。”
“正常的大气高空观测气球，每天施放3次，分别在1时15分、7时15分、19时15分。”宋伟说，全国的探空站都是这个时间，早放和晚放都算不按规定操作。365天，一天都不能断，一次都不能错。
想要准时施放气球，当日的值班人员至少要提前半个小时抵达观测站，进行前期准备工作。首先要检测气球，在确定气球完好后，再将被带到储氢室充入适量的氢气，让它直立起来。
其次，光靠气球，是不可能探测气象信息的，它还需要一个共同飞向高空的伙伴“探空仪”，用于接收探空气球发回的信息。工作人员也要亲自对“探空仪”进行“体检”，看温度、湿度、气压等各项指标是否在正常的差值范围内。“体检”过关后，才可以与气球相伴去天空遨游。
自动版本：
节省人力，整个放球过程只要20分钟
“自动放球系统就不一样了。”宋伟说。
记者注意到，在人工放飞气球的平台边上，已经安装了一台大型的自动探空系统，“探空气球的准备可以全部在舱内自动完成。”
6点10分，宋伟对着控制电脑轻轻一按，对面的自动探空系统立马就开动起来，电脑屏幕上也出现了高空气象探测自动化业务的整个流程，包括抓取材料、检测家电、通过检测、托盘到接料位、舱门打开……最后到自动放球完成等24个步骤。
在一旁的监控器上，自动探空系统内部的运行情况看得一清二楚。在宋伟启动系统后，记者看到，探空系统控制室里的机械手臂自动伸到料箱里抓取材料，将材料放到控制室侧壁，加电、做检测，通过检测后，机械手臂再将材料送到放球室里充气，待充到合适气量，仓位顶盖随之打开。
6点30分，一颗自动探空气球冉冉升起，整个过程仅仅持续了20分钟。
高空监测：
每隔0.8秒，探空气球就会传回气象数据
宋伟告诉记者，气球从仓顶离开，以每分钟约400米的速度随风飘扬，飞向1万米、2万米，直至3万米左右的高空。
在上升过程中，气球会穿越云层，遇到水滴、冰晶，并会穿越大风区，其所处位置的温度、湿度、气压、风向、风速等也在不断变化。每隔0.8秒，探空气球就能将高空测得的一组气象要素数据反馈给地面接收雷达，雷达再将这些信息传送给长沙高空气象观测站终端电脑。
这些犹如“天书”的数据，对气象专业人士来说，却弥足珍贵。通过解读，它们就会成为每天天气预报的重要依据，也会成为当地气象分析最重要的基础数据。
而这些气球的“生命”，往往只有70分钟到80分钟。“随着高度的不断上升，气压不断减小，探空气球不断膨胀，并最终在空中爆炸。”宋伟说，气球爆炸的一瞬间，探测过程也结束了。
揭秘
我国全自动探空系统达到国际领先水平，业务考核落地长沙
记者了解到，早在2012年6月，全国第一代GPZ1自动探空系统，其测试与考核试验就在长沙国家综合气象观测试验基地进行。
建设方南京大桥机器有限公司工程师相文武介绍，GPZ2型自动探空系统采用智能机器人实现相关操作，其安全性、可靠性、稳定性较第一代有很大的提升，在外形体积不变的情况下，由GPZ1一次装载24个探空仪增加到60个，明显提高了该系统连续工作能力，操作简便，大大减轻了值班人员的劳动强度。该系统通过计算机控制一套机械装置代替复杂的人工操作, 实现从探空气球充气到探空气球携带探空仪施放全过程的自动化, 保障能在雷暴、大风、强降雨等恶劣天气条件下, 正常开展高空气象探测业务。
此外，该系统还能在无人操作情况下，通过预置时间或操作员在中心站发出控制指令，来实现远端气象站进行高空气象探测，真正实现了高空气象探测的智能化、自动化，可广泛应用于气象、海洋、航天、民航、环保、国防、应急救援等领域。目前，该系统属国内首创，并拥有自主知识产权，基于北斗导航定位探测，其自动化程度、精准探测能力与芬兰齐驱并进，不分伯仲，标志着我国在全自动探空系统研发与生产能力达到国际领先水平。
近年来，湖南省气象科技实现了跨时代发展，长沙国家综合气象观测试验基地初具规模，完全有能力承担国内外气象科学实验任务。中国气象局根据气象科研试验的需求，将自动探空系统业务考核落地长沙。不久的将来，代表新一代高空气象探测技术的自动探空系统在长沙通过业务化考核试验后，中国气象局将部署推广应用于全国高空气象站网。特别是高空气象数据缺少的青藏高原、南海、东海等气象系统的上游，该系统将发挥无可替代的优势。该系统还将走出国门，为落实“一带一路”战略，构建人类命运共同体发挥积极作用。
[责编:陈舒仪]
[来源:三湘都市报]