3.4.2　高空风

高空风是指地面上空各高度的空气水平运动，空气水平运动的大小即风速。在飞机飞行过程中，风速是影响飞机飞行速度和飞行时间的重要因素。例如，飞机在从甲地飞往乙地的过程中，若逆风飞行，其所花费的时间比在静风中飞行时的时间要长，因此，需要携带更多的燃油，这样就要相对减少飞机载重。相反，若顺风飞行，则可节省飞行时间和燃油，即可增大飞机载重。

（1）经纬仪测风。经纬仪测风有单经纬仪测风和双经纬仪测风两种。单经纬仪只能测出气球的仰角和方位角，气球高度由升速和施放时间推算。气球升速是根据当时空气密度、球皮等附加物质量计算出气球净举力，按照净举力灌充氢气来确定。但由于大气湍流和空气密度随高度变化，以及氢气泄漏等因素的影响，气球升速不均匀导致高度误差大，测风精度低。在配合探空仪观测时，气象站用探空仪测得的温度、气压、湿度资料计算出气球高度。双经纬仪测风是在已知基线长度的两端，架设两架经纬仪同步观测，分别读出气球的仰角、方位角，利用三角法或矢量法计算气球高度和风向风速。经纬仪测风只适用能见度好的少云天气，夜间必须配挂可见光源，阴雨天气只能在可见气球高度内测风。

（2）无线电经纬仪测风。无线电经纬仪测风系统利用无线电定向原理，跟踪气球携带的探空仪发射机信号，测得角坐标数据，气球高度则由探空资料计算得出。因此，无线电经纬仪适用全天候，但当气球低于其最低工作仰角时，测风精度将迅速降低。

（3）雷达测风。雷达测风是利用雷达测定飞升的气球位置。它不仅能测定气球的角坐标，而且能测定气球与雷达的距离，即斜距。由仰角、方位角、斜距计算高空风。雷达测风法又可分为一次雷达测风法和二次雷达测风法。前者是利用气球上悬挂的金属反射体反射雷达发射的脉冲信号，测定气球角坐标和斜距；后者利用气球悬挂的发射回答器，当发射回答器受雷达发射的脉冲激励后产生回答信号，由回答信号测定气球角坐标和斜距。显然，在相同的发射功率下，二次雷达比一次雷达探测距离更远，可测更高的高空风。但随着技术的发展，发射功率已不是大的技术障碍时，着眼于提高测风精度和经济效应等方面，一次雷达测风也有其独特优势。

（4）导航测风。导航测风，是利用奥米伽（Omega）、罗兰-C（Loran-C）等无线电导航信号（利用相位差原理）测定气球等目标物的飞行轨迹，从而测定高空风的一种无线电测风方法。

（5）卫星测风。从20世纪60年代开始，气象卫星探测的高空风场为观测站稀少地区提供了资料。

（6）误差来源。高空风探测误差源于两部分：一是对气球运动的不完全跟踪引起的误差；二是气球的运动与实际大气运动之间的差异造成的误差。气球相对于大气的运动由气流尾流导致产生涡流，这种误差在日常业务观测中并不重要。不完全跟踪引起的误差是高空风探测误差的主要来源。由于定位跟踪设备的不同，因此所引起的探测误差也是不同的。