台风与台风监测台风是一种破坏力极强的灾害性天气系统,对生命和财产都会造成严重损害。我国是受台风影响较为频繁的国家,因此对台风进行检测十分重要。近年来,对台风追踪观察的相关科技在不断发展。
2002年,中国科技部社会公益研究专项“中国登陆台风观测试验”计划,集成了自动气象站观测系统和大气边界层观测系统,综合运用了风廓线仪、多普勒雷达、探空仪、超声风速仪、光学雨量计、铁塔和移动观测车等陆基和移动观测设备。2018年,中国气象局启动了高空大型无人机海洋综合气象观测试验——“海燕计划”。同时,我国气象部门也正在组织开展利用卫星对台风进行观测。
比如,2019年8月,风云四号A星大气垂直探测仪对台风“利奇马”进行了观测,每30分钟就可以完成一次目标区观测。2020年10月,在针对第16号台风“浪卡”的观测中,综合运用多款无人机、无人飞艇、机载激光雷达、火箭弹、探空气球、有人飞机、移动观测车和卫星等平台,完成了不同层次的观测。可以说,我国的台风观测平台和技术得到了充分的发展。
如何更好地观测台风?
如果我们能在台风刚“出生”的时候就对它进行监视,就可以知道它的“成长趋势”,提前做好防备工作。但是台风是在海上生成的,海上的观测站点少,分布也并不均匀。所以,我们就要尽可能去接近台风,近距离观测它。能够观测台风的手段包括飞机、船只、探空气球、无线电探空仪、卫星等。不过,这些探测手段,各有各的特长和不足。
开飞机、轮船接近台风估计是大部分人最先想到的,但是让飞机轮船去与大风大浪搏斗,这可让驾驶员捏一把汗;探空气球倒是不用人操作,可是探空气球不好控制,也不一定就能飘到我们想要的地方;用卫星高大上了吧,可终归是隔着千里万里,台风的稠密云雨会使卫星遥感信号产生强烈衰减,也就是用卫星不一定能看清晰。那么,看清台风哪家强?无线电探空仪来帮忙。
探空仪与CT什么是CT?
CT就是用X射线束对人体某个部位一定厚度的层面进行扫描,形成每个层面的图像,最终形成立体视图。探空仪也可以起到类似的作用。无线电探空仪,就像一台飞行的发报机,随时将探测到的、所在高度的气象资料传送到地面。重量不到1公斤的探空仪,主要由感应元件、转换装置、发射机和电源四部分组成。
感应元件用来感应大气温度、压强、湿度要素的大小与变化;然后通过转换装置转换成相应于探测量的无线电讯号;而发射机产生的约数十或数百兆赫的高频无线电波,则能装载着探测讯号向地面发送;电源提供了整个探空仪的能量来源,它占据了相当大的重量。
无人机与台风监测该用什么样的无人机去进行台风监测呢?平常的家用无人机肯定是顶不住的,我们的翼龙10无人机申请出战!
翼龙10是双发喷气推进高空无人机,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。改装涉及了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。简单来说,就是经过改装后,可以在飞机机翼下挂载了两个探测仪器舱,仪器舱内安装了大量的探空仪。
飞机抵达预定位置和高度后,仪器舱将自动扔出探空仪。探空仪从高空坠落到海面的整个过程中,不断测量经度纬度、高度、温度、湿度、气压、风速、风向等数据,配合飞机上安装的毫米波雷达,将数据传送回地面信息处理中心。利用这些数据,科学家就可以给台风进行非常逼真的三维成像。另外,通过这些数据,将有机会搞清楚台风生成和发展的机理,为做出准确预测提供帮助。
利用无人机进行台风监测,是随着技术发展之后的创新应用,是科技服务国家海洋强国战略、做好海洋防灾减灾的鲜明体现。我们的脚步不会停止,未来我们要建设的是岸基、海基、空基、天基一体化的海洋气象综合观测系统和相应的配套保障体系。相信在给台风做过全面的CT检测后,再凶猛的台风,也能被乖乖驯服。