近日，中國氣象局宣布用3年時間，將我國氣象探空業務從L波段探空全面升級為北斗探空系統，全國131個探空站到2025年基本完成氣象探空業務系統升級換代和業務準入。此舉將實現氣象探空業務整體能力達到國際先進水平，對彌補我國氣象觀測短板、支撐氣象高質量發展具有里程碑意義。

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“放氣球”是日常氣象觀測的重要組成部分。長期以來，我國絕大多數探空站都使用該技術，每天兩次施放探空氣球，為數值模式發展、氣象預測預報和服務提供連續可靠的直接觀測資料。

“然而，這種探空站間距稀疏、觀測間隔為12小時的探空觀測，很難捕捉大部分歷時短、驟發性強的強對流災害性天氣。”中國氣象局氣象探測中心正研級高工郭啟云表示，隨著天氣預報業務發展，現有每天兩次獲取的探空資料其時空分辨率已難以滿足預報和服務要求。

從2017年開始，中國氣象局牽頭組織開展新型北斗智能探空系統的原型研制，經過多年攻關和試驗，攻克了多項關鍵技術，實現了低成本加密探空目標，為探空技術轉型升級提供了“中國方案”，也為我國第三代探空系統的建成打下堅實基礎。

北斗探空系統正是我國自主研發的第三代探空系統，由北斗衛星確定探空氣球位置，通過布置北斗探空站、北斗探空接收站、探空遠程中繼控制站，獲取穩定可靠的連續性數據。郭啟云介紹，相較于第二代L波段探空系統的1次放球獲取1次大氣廓線觀測數據，該系統采用的往返平漂技術實現1次放球獲取2次大氣廓線觀測數據和4小時時長的平流層觀測數據，打破了上百年的高空觀測模式。

北斗探空系統將現有高空風的測量準確性提升了一個數量級，為數值預報和天氣分析提供了更為精準的數據。“與現行L波段業務探空相比，其采用北斗導航定位技術，定位精度達到國際先進水平，測風誤差由幾米/秒提升到零點幾米/秒。”郭啟云說，往返平漂技術還將實現高性價比獲取平流層氣象資料，對于氣候數據分析和數據集研制應用等領域具有重要意義。

伴隨著升級換代，北斗探空的數據傳輸也迎來革命性變革。目前，通過構建“云+端”地—空物聯傳輸模式，突破信號跨區接收和全網統籌控制的關鍵技術，能夠打通國家級和臺站的上下行通信鏈路，實現對重點區域的目標觀測，完善預報和服務的緊密協同。

廣東是北斗探空系統組網觀測示范業務化試點省，在近一年的試點過程中施放2800余次，北斗探空系統數據可靠，測量結果可對標世界氣象組織探空天氣觀測最高目標，在臺風、暴雨等災害性天氣預報服務中取得了良好的效益。

7月27日早上8點，廣東省氣象局針對臺風“杜蘇芮”開展天氣會商，北斗探空系統在臺風登陸前24小時，就為會商提供了精準的數據支撐。

除了提升數據精度這一優勢，北斗探空系統在操作上更為便捷好用。“天氣相對好的時候，都會因為風速過快導致雷達跟不上氣球；天氣差的時候氣球常被吹到山腳下，雷達俯仰角度不夠，看不到腳下的球，有時候甚至需要室內控制雷達的人和室外放球的人通過對講機溝通。”廣東清遠探空站站長楊永生天天和氣球打交道，對L波段探空儀的缺點了如指掌，“采用北斗探空系統后就不一樣了，現在不管跑到哪兒，都能收到傳回來的氣象信息。”

據悉，中國氣象局計劃到2025年，基本完成全國氣象探空業務系統的升級換代和業務準入。未來，氣象部門還將不斷完善北斗探空系統各項技術的優化升級工作，并力爭將相關技術成果推薦作為世界氣象組織的技術規范，讓中國探空的優秀成果與世界分享。（記者 郭靜原）