近日，中国气象局宣布用3年时间，将我国气象探空业务从L波段探空全面升级为北斗探空系统，全国131个探空站到2025年基本完成气象探空业务系统升级换代和业务准入。此举将实现气象探空业务整体能力达到国际先进水平，对弥补我国气象观测短板、支撑气象高质量发展具有里程碑意义。
“放气球”是日常气象观测的重要组成部分。长期以来，我国绝大多数探空站都使用该技术，每天两次施放探空气球，为数值模式发展、气象预测预报和服务提供连续可靠的直接观测资料。
“然而，这种探空站间距稀疏、观测间隔为12小时的探空观测，很难捕捉大部分历时短、骤发性强的强对流灾害性天气。”中国气象局气象探测中心正研级高工郭启云表示，随着天气预报业务发展，现有每天两次获取的探空资料其时空分辨率已难以满足预报和服务要求。
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从2017年开始，中国气象局牵头组织开展新型北斗智能探空系统的原型研制，经过多年攻关和试验，攻克了多项关键技术，实现了低成本加密探空目标，为探空技术转型升级提供了“中国方案”，也为我国第三代探空系统的建成打下坚实基础。
北斗探空系统正是我国自主研发的第三代探空系统，由北斗卫星确定探空气球位置，通过布置北斗探空站、北斗探空接收站、探空远程中继控制站，获取稳定可靠的连续性数据。郭启云介绍，相较于第二代L波段探空系统的1次放球获取1次大气廓线观测数据，该系统采用的往返平漂技术实现1次放球获取2次大气廓线观测数据和4小时时长的平流层观测数据，打破了上百年的高空观测模式。
北斗探空系统将现有高空风的测量准确性提升了一个数量级，为数值预报和天气分析提供了更为精准的数据。“与现行L波段业务探空相比，其采用北斗导航定位技术，定位精度达到国际先进水平，测风误差由几米/秒提升到零点几米/秒。”郭启云说，往返平漂技术还将实现高性价比获取平流层气象资料，对于气候数据分析和数据集研制应用等领域具有重要意义。
伴随着升级换代，北斗探空的数据传输也迎来革命性变革。目前，通过构建“云+端”地—空物联传输模式，突破信号跨区接收和全网统筹控制的关键技术，能够打通国家级和台站的上下行通信链路，实现对重点区域的目标观测，完善预报和服务的紧密协同。
广东是北斗探空系统组网观测示范业务化试点省，在近一年的试点过程中施放2800余次，北斗探空系统数据可靠，测量结果可对标世界气象组织探空天气观测最高目标，在台风、暴雨等灾害性天气预报服务中取得了良好的效益。
7月27日早上8点，广东省气象局针对台风“杜苏芮”开展天气会商，北斗探空系统在台风登陆前24小时，就为会商提供了精准的数据支撑。
除了提升数据精度这一优势，北斗探空系统在操作上更为便捷好用。“天气相对好的时候，都会因为风速过快导致雷达跟不上气球；天气差的时候气球常被吹到山脚下，雷达俯仰角度不够，看不到脚下的球，有时候甚至需要室内控制雷达的人和室外放球的人通过对讲机沟通。”广东清远探空站站长杨永生天天和气球打交道，对L波段探空仪的缺点了如指掌，“采用北斗探空系统后就不一样了，现在不管跑到哪儿，都能收到传回来的气象信息。”
据悉，中国气象局计划到2025年，基本完成全国气象探空业务系统的升级换代和业务准入。未来，气象部门还将不断完善北斗探空系统各项技术的优化升级工作，并力争将相关技术成果推荐作为世界气象组织的技术规范，让中国探空的优秀成果与世界分享。
