“翼”技之长：应时而生的“高空气象员”助力气象观测

7月26日9点50分前后，台风“烟花”在浙江嘉兴平湖市沿海再次登陆，登陆时中心附近最大风力10级（强热带风暴，28米/秒）。台风的威力之巨大，相信大家都已了解。但你知道台风的内部是什么样吗？

近年来我国台风预报水平稳步提高，但海上观测资料的匮乏限制了对台风生成机理的研究和预报技术的提升。直至无人机的粉墨登场，才弥补了卫星、雷达和气象业务观测网等观测手段无法对气旋内部的气象要素进行直接测量的缺失。

海洋台风监测

据统计，台风每年给中国造成的经济损失约295亿元。多种数值模式结果证明，无人机下投探空在台风监测和预报中具有重要的应用价值，而高空长航时无人机是下投探空首选平台。

在2020年第3号台风“森拉克”影响海南期间，一架由我国自主研发的高空大型气象探测无人机从海南博鳌机场起飞，历时4个小时，圆满完成对台风“森拉克”外围云系的综合气象观测任务，此次无人机与风云气象卫星、无人船等多种探测手段形成了立体观测，为台风“森拉克”中心位置确定提供了重要参考依据，并填补了我国基于高空大型无人机海洋综合观测的空白。

相较于其他气象观测手段，无人机作为领域的新兴力量。其作业特点是快速、灵活、超长待机，尤其是在恶劣的环境和条件下，优势尤为突出！

除了可以获取海洋台风的气象资料外，无人机还可应用于高原生态气象监测、无人区强对流天气观测，边界层监测等。

高原生态气象监测评估

我国高原地区自然环境复杂，气候变化多样，人类活动频繁，开展自然保护区、生态脆弱区的监测——即气候变化、生态监测，对其生态环境变化进行全方位、多角度的动态评估，具有非常重要的意义。无人机平台搭载的任务载荷，如气象雷达、机载云粒子大气探测设备等可实现空中气象探测数据实时传回至地面站，并与气象部门进行数据交换。实现数据校验，形成空地一体化态势联动，进而实现精准探测、作业。

祁连山生态修复工程一直是习总书记高度关注、亲自部署的重要工程。为贯彻党的十九大“加快生态文明体制改革，建设美丽中国”重要精神，落实习总书记“实现高质量发展，绿水青山就可以成为金山银山”重要指示，加快祁连山及黄河中上游的生态环境修复，翼龙无人机被选择为最佳最优作业平台。

翼龙-2H气象型无人机系统在翼龙-2无人机系统基础上，针对大气探测、人工影响天气等任务研制的大型气象型无人机系统，具有作业成本低、作业时间长、承载能力大、拓展能力强等特点。可以实现不同地形地貌及气候带的生态气象监测，实现陆表生态系统观测和评估工作，为祁连山生态修复、黄土高原水土流失等生态文明建设提供指导依据。

无人区强对流天气观测

在人迹罕至、地势复杂的无人地区，常年有驻扎的气象观测员，不管刮风日晒还是寒冬大风，观测员们都得冒着危险爬上爬下，清理结冰、除尘、加固仪器，保证观测正常进行。但是当遭遇雷暴、冰雹、飑线、龙卷等强对流天气时，气象观测员的工作难度就会无限增大，甚至危及生命安全。

在这种极度复杂的环境下，无人机的优势不言而喻。大型固定翼无人机系统具有航程远、留空时间长、承载能力大、环境适应性强等特点，可在强对流、结冰条件下的恶劣环境下，完成多参数、立体化气象参数采集。无人机的应用还可以弥补人为监测在精度上的不足，并且可以作为卫星观测的校验手段。

边界层监测

近年来，随着空气污染的加剧，雾霾问题日益受到重视。目前对大气污染的监测主要集中在地面，高空污染监测较少，这样的平面监测很难清楚掌握雾霾的生消和扩散规律。而借助科技的力量实现大范围，高效率的空气质量监测已经成为未来环保趋势，功能强大，易于操控的无人机是一个很好的选择。

无人机观测平台通过开展高时空分辨率的边界层结构和污染物垂直分布观测，即边界层气象环境垂直监测，获取大气污染生消过程中气象要素和气溶胶垂直廓线演变规律的观测事实，可服务于科学治霾、精准施策，对建立“绿色城市群”具有重要现实意义。

随着气象测量传感器、无人机制造、飞行控制及数据处理等技术的发展，无人机气象探测技术得到长足的发展，逐渐成熟并走向应用。下一步我们将继续完善技术体系，建立大型无人机全链条式观测业务，并打通观测到业务应用各环节，为实现“监测精密、预报精准、服务精细”的目标和更好开展全球气象服务，奠定坚实基础。