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  (零)距离
  天(上)那么多(卫)星,(为)何还要(无)人机去(台)风中(心)走一遭

  8月2日,一(架)高空气象探测(无)人机(从)(海)(南)(博)(鳌)机场(腾)(空)而(起)。伴随着(一)组(组)(台)风(外)围(云)系(的)温度、湿度、气(压)、风(向)、风速等数据实时传回,这意(味)着我国首次高空大(型)无人机海洋、台风综合(观)测试(验)取得圆满成(功)。

  中(国)气象局中央气象(台)(台)(风)与海洋(气)象(预)(报)中心(主)(任)钱传海(告)诉记(者),(这)一(试)验填补(了)我(国)基于高空(大)型无人机海洋综合观测(的)空白,标志着中(国)在(这)(一)领域取得了重大突破,对台风探测及预报预警具有(重)大意义。无人机在台风预测领(域)的出色表现,也获(得)了(业)内人士的(高)度认可和(积)极评价。

  随之而来(的)疑问(是),我们发(射)了(那)(么)多(颗)(气)象卫星,地面也有不少气象雷达,这些都可以对台风进行(观)测,为(何)(还)要派(高)(空)(无)人机去台(风)中心(实)地走一遭?无人机(探)测台风(的)优势在哪儿,又有哪些实(现)难度,记(者)就此采访了相关(专)家。

  最有(效)的台(风)直接观(测)手段

  钱传海说,近年来,我(国)(台)风路(径)(预)(报)(误)差改进明显,但是,台风(的)(精)细监(测)(预)报预(警)能力仍然无法满足(防)(台)风减灾的实际需求。这(不)仅(是)我国面临的困难,全球(所)有受到(台)风影(响)(的)国家(和)地区(都)如(此)。

  “特别是弱台风的准确定位、近海台(风)(的)(快)速增强、(登)(陆)台风的(精)(细)降水和大风(预)(报)、多(台)风相互作用造成的异常路径等一直(是)台风业(务)(中)(面)临的(巨)大挑战。”钱传(海)说,台风(在)(海)上生(成),海上观测资料(稀)少,甚至是观测(盲)(区),现(有)天基(观)测手段——比如卫星(无)(法)(对)台风进(行)精(细)(的)“直接”探测,预报员(有)时(无)法(准)确知道台(风)(中)心到(底)在(哪)(里),(数)值模(式)也无(法)准确描(述)台风(涡)(旋)结(构),(从)而造成(预)报(误)(差)偏大。

  相(比)之下,海上(观)测资料就显(得)极其珍(贵)。

  (上)(世)纪50(年)代初,(美)国(开)(展)了带有准业务(性)质的台风飞机观测。(研)究结果(表)明,增加飞机(观)测后,(台)风路径(预)报误(差)减少10%-30%,强度预(报)(误)差降低20%-40%。在(尝)到(飞)机(直)接观测(的)甜头后,美国不断改进、升级观测仪(器),近(年)(来)(已)尝(试)开展无人机探测(飓)风业务。

  (国)际多种数(值)模式(结)(果)证明,飞机下(投)探空(能)明(显)改(进)台风预报。(实)际上,早(期)模(式)中刻画台风结构也有飞(机)观测的贡献。

  (中)国气象局气象探测中心副总(工)张雪芬说,飞机观测是(岸)基观测的延伸,是对台风直接(观)测的(最)有效手(段)。搭载下投探空系统、(云)雷达等机载(设)(备)的高空无人机,可获取台风内部精细结(构)特征和垂(直)(结)构信息,(帮)助(预)报员(更)准确(地)(分)析台风位置、(强)(度)及(结)构等(信)(息)。

  在钱(传)海看来,预报员利用台风直接探测资料开展台风(位)置、结构和强度分(析),只是资(料)应用的一(部)分。(更)为(重)(要)(的),这(些)珍(贵)的观测资(料)应用(于)(数)(值)预报(模)(式),从而提高台风路径、(强)度和风(雨)预报(精)准度。

  因此,(利)用大(型)无人(机)对台风(开)展直接观测,是破解台风(强)度预报(难)题、提高(路)径(预)报准确(率)的重要手(段)。

  一个(全)新的课(题)

  利用无人机平台开(展)(台)风(探)测试验,这是一个全新的课(题),国内没有可(以)参考和借鉴的范例;这也是一(个)(庞)大而系统的工程。

  2018年,中国(气)象局启(动)了无人机气象(观)测布局(设)计及科(研)试验工作。由中国气(象)局气象探(测)中(心)联合航空工(业)(集)团、(国)(家)气(象)(中)(心)、海南省(气)象局、中(国)气象(科)学研(究)院、国家卫星气象中心等12个单位(和)(企)(业)开展大型观测试验。在飞机选型(上),最终选用翼龙-10无人(机)。

  (当)(时),国(际)上下投探空系统基本被芬兰垄(断),价(格)高昂。“联合国(内)(企)(业)研制,搞自主知识(产)(权)的下投探空(系)统。”项目负责(人)张雪(芬)当机立(断),不仅如(此),探测中(心)(还)(协)调飞机(平)台和载(荷)(设)计(单)位,(结)合翼龙-10(无)人(机)(研)制了与之匹配的特有的载荷挂装技术。

  在(载)(荷)研发方面,探测中心(组)织(完)成了下投探空系统(挂)接的(标)准化设计与研(发)、载荷综(合)管(理)(控)制(系)(统)、航电系(统)的(改)造,(无)(数)次对载荷安(全)性气动特性仿(真)、数字投放安全仿真、风洞投放(安)(全)试(验)。

  航(空)(工)(业)成飞翼龙-10(副)总设计师(张)志坚说,尽管飞机本身是(成)(熟)的,但是,加挂(气)象载荷(开)展(海)洋高空(探)测还属于国(内)先例。为适应气象探测需求,(试)验组(研)(制)了专用的探(空)吊舱,以(实)现(安)全(可)(靠)(投)放探空仪,(并)对无人机加挂载(荷)进行适(应)性改造和大(量)安全测试,(涉)(及)载(荷)的标准化挂装及(操)(控)系统改(进)、多载荷通信及集成技术改进、(飞)机(控)制系统及与气(象)保障(系)(统)(的)连接改进等。

  (如)何让飞机(安)全飞进探测(目)标区域,(载)荷(发)挥(最)(大)(效)益?在这些问(题)上,试验组组织了台(风)预报、飞(机)研发(设)计、探(测)载荷研(制)等多个领域专(家),召开了几(十)次的(论)证(会),对机载毫米波雷达、探空仪(等)载(荷)进行了地面和(空)中各种(环)境下的安全仿真试验,并(用)“莫拉克”台风资(料)进行了(仿)真试(验)。

  “(这)是一个系统工程,需要各个单位协作(起)(来)。除了(飞)(机)、载荷等环节,机场的(保)障、试验天气保(障)(等),都很重要。”张(雪)芬说。

  2016年,《海洋气象(发)展规(划)(2016-2025年)》出台,(明)确了(发)展海洋(空)基气象(观)测、推(进)(台)(风)探测的任务。2018年,(高)(空)(无)(人)机(下)(投)(探)空试(验)(工)作(启)动。(以)高(性)能大型无人(机)(为)主体的空基观测(体)系建(设),开启了我国迈向海(洋)气(象)强国的新征程。

  眼下的高(空)气象探测无(人)机(探)测台风中(心),只(是)一(个)开始。

  (根)据规划(部)署,中国气象局还(将)(在)东(海)等海域(初)步(形)(成)(下)投探空(和)机载遥感(探)(测)能(力),定(期)、定(点)获取三(维)大气观测(资)料和洋(面)气(象)(资)料,持续(推)进(后)续大型无人机(海)(洋)气象观(测)试验,完善飞(机)(选)型、载荷研(发)、地面气象保障系(统)等环节,(为)我国大型(无)人机海(洋)(气)象观测纳入业(务)化做好支撑。

  中(国)气象局气(象)(探)测中心主任李良(序)告诉记(者),(开)(展)(高)空无人机海洋(综)合探测,(通)过试(验)(建)立大(型)无人机(台)风(探)(测)(业)务系统,打通观(测)到(业)务应(用)环节,对于(我)国建设海洋(强)国、海(洋)战略发展具有重大(战)略(意)义。

  简(菊)(芳) 中青报·中青网记(者) 邱晨辉 来源:中国(青)年报

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