探空气球空间位置监测与航空安全应用

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气 象 与 减 灾 研 究
３ ４卷
２１ 探 测 系统 的气 球位 置 探测 能 力 ． Ｌ波段 高 空气 象 探测 系统 （ 以下 简称 Ｌ波 段 系
险 ， 时 间上 、 间 上最 大 限度 地 利用 空 域 。 于这 在 空 基
一
升空后将不断膨胀 ，５ 气球爆炸 时的直径可达 ７０ｇ ６ —８ ｍ。探空气球在空中随风飘移 ， 其轨迹完全 由 高 空 的 风 向 、 速 决 定 ， 而 每 次探 测 施 放 的 探 空 风 因
气球 漂 移 轨迹 各 不 相 同 。
越 密集 ， 象 高 空 观测 每 天施 放 的探 空 气球 及 探 空 气 仪 与飞 机 在高 空 相 遇 的几率 大 为 提高 ， 因此 增 加 了 航线 飞 行器 的危 险性 或 者减 少 了空域 的利用 率 。 如
果及 时向飞行 管制部 门提供探 空气球 准确的空间 位 置 ，就可以通过合适 的管制指挥有效 地规避危
第３ ４卷第 １ 期
２１ 年 ３ ０１ 月
气 象 与 减 灾 研 究
ＭＥ ＥＯＲＯＬ Ｔ ＯＧＹ ＡＮＤ ＤＩ ＡＳ ＥＲ Ｓ Ｔ Ｒ ＥＤＵＣ Ｉ ＲＥ Ｅ Ｔ ＯＮ Ｓ ＡＲ ＣＨ
Ｖｏ ．４ Ｎｏ． １３ １ Ｍ ａ ．２ １ ｒ Ｏｌ
文章 编 号 ：０ ７ ９ ３ （ ０ ） １０ ６ — ４ １０ — ０ ３ ２ １ Ｏ — ０ ９ ０ １
量， 对探空气球 空间位置进行准 确定位 ， 出了计算方 法 。及时将探 空气球 的空 间位置信 息传送 给航 空飞行管制 给 部 门参考 ， 以避 免探空气球 在穿 过航线上空 时给航空安全造成 影响 。
关键词 ： 空安 全 ， 空气球 ， 间位置 ， 迹 。 航 探 空 轨 中 图分 类 号 ： ４ ２２ Ｖ ５ Ｐ １ ．； ３ ５ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
根 据 国务 院 、 中央 军委 和 国家空 管 委 的统 一 部
署 ，中 国 民航 于 ２ ０ ０ ７年 １ 月 ２ １ ２日北京 时 问零 时
起 ， 我 国缩 小 飞行 高 度层 垂 直Biblioteka Baidu间 隔 。此次 在 我 国 在
８４ ０ｍ 以上 、２５ ０ｍ 以下 的空 域 实 施 缩 小 飞 行 ０ １ ０ 高度 层 垂 直 间隔 ， 飞机巡 航 高 度层 由过 去 的 ７个 增
随着 社会 的进 步 和经 济 的发 展 ， 飞行航 线 越 来
风 向、 风速 等要素 。探空气球充灌 氢气后 在地面 ］
时 的直 径 约 为 ２ｍ， 气 球 携 带 探 空 仪 ， 空 仪 与 该 探 气 球 之 间相 隔为 ３ 用 专 用 绳 子 连接 ， 速 大 约 ０ｍ， 升 ３０ ４ ０ｍ／ ｎ 可 升 至 ３ ｍ 的 高 度 。 探 空 气 球 ０－ ０ ｍｉ， ０ｋ
经 有关 飞行 管 制部 门批 准 ， 可 组织 相 关 探测 。 因 方 此 ， 果 飞行 管 制 运 行 部 门能 够 实 时地 监 控探 空 气 如
球 的位 置 ， 能有 效 精 细地 利 用 空域 的侵 占时段 进 就 行 空 中管 制 ， 而 为 双 方 的业 务 运行 提 供 更 多 的利 从 用 时段 ， 增加 气 象 探 空 的作 业 时段 。
１３ 民航 安全 与高 空气 象探 测 的 矛盾 ． 气 象保 障 日益 重要 ， 高空 气 象 探测 除 了每 天定 时施 放 探 空气 球 进 行 观测 外 ， 经 常 因 突发 事 件接 还 受 应 急 服 务 、 研 任 务 等 进 行 加 密 加测 ， 加 了每 科 增
想 法 ，利 用 现 有 Ｌ波段 高空 探 测 系 统 获取 的气
加到 １ 。实施缩小 垂直 间隔之前 ， ０ 以上 飞 ３个 ８ ０ｍ ４ 行高 度 层 实施 ６０ｍ 的垂 直 间 隔 ； 小 垂 直 问隔 之 ０ 缩
后 ， 直 间隔缩 小 为 ３ ０ｍ。 垂 ０ 空域 容量 和利 用率 得 到 明显 提 高 。 １２ 探 空气 球 的漂 移 轨 迹 ．
我 国高 空 气 象 探 测 主 要 利 用 Ｌ波 段 雷 达 跟 踪 探空气球携带的仪器 ， 取高空温度 、 压 、 度 、 获 气 湿
收 稿 目期 ：２ １ — ０ ２ ；修 订 日期 ：２ １一 １ １ ． ００ １—８ ０ １Ｏ— ２
２ 实时监 测探空 气球空 间位置 的可行性
作者 简介 ： 杨小 民（ ９４ ）男 ，： １ ６ 一 ， ］ 程师 ， 主要从事高 空气象观测 及雷达维修 ． － ａ ： ｎ １０ ５ ｉ ． Ｉ Ｅ ｍ ｉ ｙ ｇ７ ２ ＠ｓ ａ ＯＩ ｌａ ｎ ＣＩ
了避 免 危 险 ，空 中 管 制 只 允 许 两 者 之 一 进 入 该 空 域 。 到 限制 的一 般是 气 象 探 空一 方 。中 国气象 局 受 规 定 ， 论 任何 单 位 组 织 的任 何 形 式 的非 常 规加 密 无 观 测 、 学 试 验观 测 ， 科 凡涉 及 空 域管 理 问题 ， 都必 须
ｄ ｉ １．９ ９ ．ｓ ． ０ － ０ ３２ １ ．１０ ０ ｏ ：０３ ６ ￣ｉ ｎ１ ７ ９ ３ ． １ ．１ ｓ ０ ０ Ｏ
探 空气 球 空 间位 置 监 测 与 航 空 安 全 应 用
杨 小 民 ，彭 勃 ，杨 忠全
湖南省气象 培训 中心 ，湖南 长沙 ４ ０ ２ １ １５
摘
要 ：从近年来 我 国航空 飞行 高度层数量增 加着眼 ，利用 现有 Ｌ波 段高空探测 系统获取 的气 球经 、纬 度偏移
球经 、 纬度偏 移 量 ， 过 计算 ， 通 确定 探 空气 球 的空 间 位置 ， 以满 足航 空 安全 的需要 。
１ 实时监测 探空气球 空 间位 置 的必要性
１１ 民航 飞 行 高度 层 现状 ．
天 施 放探 空 气 球 的 次数 和 不确 定 性 ［。由于 空域 存 ２ ３ 在 探 空 气球 时 必定 影 响飞 行 活 动并 且带 来 危 险 ， 为