湿度传感器等传感元件在气象探空气球设备中的应用

　　昆明国家基准气象站，是昆明唯一的国家气象基本站和高空气象探测站。在该气象站，每天都有3个携带探测仪器的探空气球，从观测场定时放飞至3万米以上高空，而全国120个站，全球数万个点都是在同一时间放飞。探空仪内置的气压传感器、湿度传感器等感应元件收集数据后，雷达会一路跟踪记录实时气温、气压、湿度、风向、风速等，从而获得天气预报所需的珍贵数据。

探空气球起飞前的充气、调试等工作，以及右下图所示的地面雷达装置。探空气球上天后，雷达可捕捉到探空气球上的信息。资料图

　　作为一种常见的气象数据收集工具，探空气球，会携带有组装好的数字探测仪，系于巨大的白色氢气球上。放飞后，气球迅速升空，不到1分钟便消失在天空中。但观测室外的雷达却能在任何天气条件下发现数字探测仪的信号。

左图为装入了多种设备的探空仪器；右上为探空仪中集成了气压传感器芯片的感应设备；右下为探空仪温度传感器敏感元件。资料图

　　气压、温度、湿度3个气象要素的探测，是利用探空仪里的传感器实现的。通过依靠数字探测仪上的气压、温、湿度传感器等元件，可以采集到空中的气压及温、湿度信息。

探空仪上的湿度传感器感应元件，资料图

　　其具体原理是：气象高空探空仪，由对温度、气压、湿度反应灵敏的传感器感应元件及转换电路组成。其中，传感器元件的电参量随着空气中的温度、气压、湿度的变化而变化。而转换电路则对变化的电参量进行采集、编码而形成探空数字信号，并通过探空仪发射机发回地面，雷达把探空数据接收下来，就得到空中不同高度的温度、气压和湿度3个气象要素的资料了。

工作人员实时监控探空气球传回的数据。资料图

　　雷达将气压传感器、湿度传感器等测得的信息成功捕捉后，这些信息数据就会出现在电脑屏幕上，且每秒钟都有数据传回。随着数据采集量的增加，分别代表温度、湿度、气压的数值慢慢在屏幕上连成了红、绿、紫3条不同颜色的线，而这些可视化的点和线的功能之一，就是成为天气预报制作的依据。