[科普中国]-测风气球观测

定义

测风气球观测（pilot balloon observation），又称光学经纬仪测风，是指用测风光学经纬仪跟踪测风气球或探空气球从而测定高空风。由于测风气球通常比探空气球要小得多，故在气象行业用语中，称前者为 “小球测风”，称后者为“大球测风”。1

方法测风气球观测的方法又分为单经纬仪测风、双经纬仪测风或基线测风及视距经纬仪测风等数种。1

单经纬仪测风用一台经纬仪只能测定气球相对于观测点的仰角和方位角。在小球测风时，确定空间位置所需的第三个参数——高度是通过严格的气球充气方法控制气球升速来推算的；在大球测风时是根据探空仪测定的气压、气温和湿度层结计算的。由于气球升速实际上是随高度变化的，所以小球测风精度不高， 且一般只能观测到数公里高度。

双经纬仪测风双经纬仪测风时，高空风是用两台经纬仪同步两定气球仰角、方位角及经纬仪间的距离（基线长度）计算的。

视距经纬仪测风所谓视距经纬仪测风是在经纬仪目镜内设置一个测微标尺，在测定气球方位角和仰角的同时读取气球或挂在气球下的一段绳索的视角，再计算气球空同位置的。此法精度很低，已很少使用。

特点用光学经纬仪测风时气球易受云层遮蔽的影响。现代的高空风观测通常是用无线电测风技术进行的。1

仪器设备光学测风经纬仪光学测风经纬仪，亦称气球测风经纬仪或高空气象经纬仪，用来跟踪测风气球或探空气球角坐标，以计算高空风的一种光学仪器。光学测风经纬仪主要由望远镜、转动、读数、照明、水平调节装置等部分组成。1

为便于跟踪观察远目标，测风经纬仪一般配有视野与放大倍数不同的两个望远镜，而且望远镜的目镜光轴与物镜光轴相互垂直，无论气球飞向哪个方向，目镜光轴永远保持水平。先进的读数系统将仰角、方位角刻度盘的刻度映显在目镜内，利用游标尺，可读到0.05°。

测风气球测风气球是指高空风示踪气球。常为小型橡胶气球，用光学测风经纬仪跟踪。1

其颜色有红、白、黑三种，一般阴天或多低云时用黑球，晴天时用白（本色）球，在两者之间时则用红球夜间观测时， 球下挂一小灯笼。测风气球一般充灌氢气，充气量根据预定的升速、球皮、负载电量以及气压和气温的实况来决定。在进行无线电测风时，球下挂一回答器或反射靶， 所以须使用较大的测风气球。

探空气球探空气球是指把无线电（测风）探空仪带到高空进行温、压、湿、（风）观测的白（本）色大气球。它由天然橡胶或氯丁合成橡胶制成，有圆形、梨形等种。高空气象站日常使用的探空气球，升速一般为 6 - 8m/s，上升到30km上下的高空炸裂。1