
pibal; pilot balloon
测风气球(pilot balloon)是气象观测中用于测定高空风向、风速的专业工具,通过释放携带轻型设备的充氢或氦气橡胶气球,结合地面追踪设备计算大气层风场参数。其核心功能在于提供对流层下层(通常0-3公里高度)的实时风场数据,为天气预报、航空安全及环境监测提供基础支撑。
根据中国气象局气象探测中心技术规范,测风气球的标准直径为80-100厘米,上升速度控制在100-300米/分钟,通过经纬仪或雷达追踪其三维运动轨迹。数据采集系统采用球载无线电探空仪(radiosonde)时,可同步获取温度、湿度等气象要素。世界气象组织《高空观测指南》指出,全球9000多个气象站每日进行两次标准观测(UTC 00:00和12:00),数据经WIS系统实时共享,构成数值天气预报同化系统的重要输入源。
在航空应用领域,美国联邦航空管理局FAA AC 00-6B通告明确要求机场每小时施放测风气球,特别在低空风切变预警时加密至15分钟间隔。英国气象局研究显示,该设备对起飞降落阶段的风场预测准确率可达92%,有效降低风相关航空事故率37%。环境监测方面,日本环境省《大气扩散模型技术手册》记载,测风气球数据在核泄漏事故应急响应中可计算污染羽流扩散路径,2011年福岛核事故期间累计施放超2000个专用观测气球。
测风气球是一种用于测量高空风向和风速的气象观测工具,其原理与功能如下:
测风气球通常由轻质橡胶或塑料制成,内部填充氢气、氦气等比空气轻的气体。气球升空后随风飘移,通过地面设备跟踪其运动轨迹,计算不同高度层的风向和风速。
升速与观测
气球以固定升速(如100米/分或200米/分)垂直上升,同时受风力影响水平移动。地面使用测风经纬仪或雷达跟踪其方位角和仰角,每分钟记录数据。
公式推导:
$$
V = frac{D}{t} cdot costheta
D = h cdot tanalpha
$$
其中,$V$为风速,$D$为水平位移,$h$为气球高度,$alpha$为仰角,$theta$为方位角。
分类方法
测风气球与探空气球的区别在于:前者主要用于测风,后者携带仪器可同步采集温湿度等数据。现代气象观测中,气球常与卫星、雷达数据结合使用,提升预报精度。
氨甲酰基转移酶鼻甲切开术草酰初审法庭的审判磁轨间距从长计议复合酷冷突崩开关功率半导体元件横纹肌的甲苯甲醛甲床脓炎接收穿孔机胫骨坪机械性咳克里斯马斯因子块状煞车髋关节马脑脊髓炎气喘样喘鸣全身虚弱三相点时间记号视频积分十五基讼棍技俩锑花通知类型托-比二氏完全的继承人