探空气球是干什么的（科普探空气球）

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▶ 新闻背景

飘到美国的气球

近日，中国气球失控飘到美国的新闻在各大媒体平台上发布并引起热论。发现很多网友对气象气球不是十分了解，以下几个问题是网友讨论最多的。

1、探空气球的主要作用是什么？

2、什么时候释放气象气球？

3、探空气球升空后，是怎么工作的？

4、探空气球最后都去哪里了？

……

笔者曾在气象台做了多年的气象预报工作，借此机会给大家简单介绍一下。

▶ 气象气球的种类

气象气球是气象人员进行空中气象观测的观平台，具有廉价无动力升高的特点。用缆绳和地面连接的气球叫系留气球；和地面不连接气象气球叫做自由气球。自由气球主要有两大类，一类是观测气球，又称小球；一类是探测气球，又称大球。两者的主要区别是：前者是纯气球，后者携带探空仪器。它们通常用橡胶或塑料等材料制成球皮，内充氢、氦等比空气轻的气体后释放到空中，并采用经纬仪（观测气球）或雷达（探空气球）进行连续跟踪观测。

气球的制作材料和大小由它们的用途来确定(见下表)

图片录自搜狗百科

观测气球主要用来观测云高和空中的风向、风速。它有红、黑、白三种颜色，白色主要是晴朗天气的时候释放，红色和黑色主要是天空有云、有霾的时候释放。

探空气球不仅可以探测空中的风向风速，还能探测空中的温度、气压和湿度。

这次飘到美国的气象气球就是中国化工株洲橡胶研究院生产的，不同于探测气球和探空气球的中间层气象气球。

株洲橡胶的淘宝店铺

▶ 探空气球的释放程序和工作原理

全国目前共有200多个高空气象观测站，不论寒冬酷暑还是刮风下雨，一年365天都得定时、定点释放探空气球。白天是07:15释放，夜间是19:15释放。

另外，根据每个高空气象观测站的不同，以及遭遇极端天气的不同，释放探空气球的频次也不同。如气球在升空途中遭遇“不测”，还要在规定时间内立即再释放一个气球。台风天则需要加密施放气球，以便更好地监测台风动态。

释放探空气球，往往在清晨6：30就得开始做做准备工作。注入氢气之后的气球直径能达到1.5米，上升速度平均为每分钟400米左右。探空气球规定在要在7：15和19:15左右释放，不能过早，也不能太晚。

探空气球还必须挂载一个反射靶，一个探空仪。反射靶由四片包裹铝箔膜的正方形泡沫板组装而成，外形似一个菱形锥体；探空仪的外形是长方体，里面有许多电子元件，和地面雷达结合使用，就能把探测到的数据记录下来。探空仪器可探测大气温度、湿度和大气压等参数，同时地面雷达根据探空仪器的位置计算高度、升速、水平风速风向等信息。

在气球升放以后，雷达操作、跟踪与数据观测便会同时进行，而气球通常能上升到3万米高空，在整个过程中，探空气球就犹如一个CT扫描仪，从低空到高空进行逐层扫描，把不同高度和经纬度的温度、气压、空气湿度、风向风速等数据通过信号发回地面，从而获得关键的气象要素值。气象预报人员对这些数据进行分析研判，从而得出未来的天气状况或者重大天气过程，如风大小、降雨等天气过程的生成和发展趋势。

小型高原自动探空站

▶ 探空气球最后都去哪里了？

大家一定都有这样的疑惑，探空气球最后都去哪儿了？难不成都到了美国？其实不是这样的，飘到美国的是特殊的中间层探测气球。

随着探空气球的不断地上升，上面的气压也变得越来越低，探空气球也会变得越来越“胖”，当探空气球升至近3万米高空时，探空气球的直径已变成原来的4倍多，因此会因变得太大而在空中发生爆炸，之后在万有引力的作用下，会掉落到地面。

当然，这个时候不用害怕它会不小心砸到路人，因为探空气球经常会落在荒无人烟的郊野，而且探空仪特别轻，里面也有一层厚厚的泡沫，破裂的探空气球在下降过程中也会起到一个降落伞的作用。

这些仪器都是一次性的，假设你捡到了，可以直接拿到废品店换米。