昆明國家基準氣象站，是昆明唯一的國家氣象基本站和高空氣象探測站。在該氣象站，每天都有3個攜帶探測儀器的探空氣球，從觀測場定時放飛至3萬米以上高空，而全國120個站，全球數萬個點都是在同一時間放飛。探空儀内置的氣壓傳感器、濕度傳感器等感應元件收集數據後，雷達會一路跟蹤記錄實時氣溫、氣壓、濕度、風向、風速等，從而獲得天氣預報所需的珍貴數據。
探空氣球起飛前的充氣、調試等工作，以及右下圖所示的地面雷達裝置。探空氣球上天後，雷達可捕捉到探空氣球上的信息。
作為一種常見的氣象數據收集工具，探空氣球，會攜帶有組裝好的數字探測儀，系于巨大的白色氫氣球上。放飛後，氣球迅速升空，不到1分鐘便消失在天空中。但觀測室外的雷達卻能在任何天氣條件下發現數字探測儀的信号。
左圖為裝入了多種設備的探空儀器；右上為探空儀中集成了氣壓傳感器芯片的感應設備；右下為探空儀溫度傳感器敏感元件。
氣壓、溫度、濕度3個氣象要素的探測，是利用探空儀裡的傳感器實現的。通過依靠數字探測儀上的氣壓、溫、濕度傳感器等元件，可以采集到空中的氣壓及溫、濕度信息。
探空儀上的濕度傳感器感應元件，資料圖
其具體原理是：氣象高空探空儀，由對溫度、氣壓、濕度反應靈敏的傳感器感應元件及轉換電路組成。其中，傳感器元件的電參量随着空氣中的溫度、氣壓、濕度的變化而變化。而轉換電路則對變化的電參量進行采集、編碼而形成探空數字信号，并通過探空儀發射機發回地面，雷達把探空數據接收下來，就得到空中不同高度的溫度、氣壓和濕度3個氣象要素的資料了。
工作人員實時監控探空氣球傳回的數據。資料圖
雷達将氣壓傳感器、濕度傳感器等測得的信息成功捕捉後，這些信息數據就會出現在電腦屏幕上，且每秒鐘都有數據傳回。随着數據采集量的增加，分别代表溫度、濕度、氣壓的數值慢慢在屏幕上連成了紅、綠、紫3條不同顔色的線，而這些可視化的點和線的功能之一，就是成為天氣預報制作的依據。
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