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我國科學家從半潛式無人艇發射探空火箭

來源:中國氣象報   發布時間:2019年03月08日09:02
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  中國氣象報記者吳鵬報道 研究人員在最新一期《大氣科學進展》上發表文章稱,中國科學家首次從一艘半潛式無人艇上成功發射一枚探空火箭,這種火箭可將氣象儀器帶到8000米的高空中,從而對探空氣球無法到達區域的天氣進行觀測。未來,研究團隊計劃利用半潛式無人艇建立類似于地面探空網絡的海洋探測網,希望這種無人艇觀測網絡可以對臺風/颶風內部的三維結構進行探測,從而提升預測臺風路徑或強度變化的能力。

  獲取準確的氣象和海洋數據需要對覆蓋地表近四分之三的遼闊海洋進行采樣。傳統手段一般通過船舶、浮標等基于海洋的觀測平臺以及衛星或飛機來實現。然而,由于這些觀測工具在大范圍區域,并且通常是在環境惡劣的區域內進行部署,不僅花費巨大,而且獲取的數據也是零星分散的,很不完整,因此對于海洋和氣象研究而言并不可靠。“無線電探空儀是目前獲取大氣層內部氣象要素垂直分布變化的主要方法,但與陸地站點相比,海洋中的高空探測站數量十分有限。”中國科學院大氣物理研究所教授陳洪濱說。

  2016年5月,中國科學院大氣物理研究所研發團隊成功研制了一款基于自控駕駛的半潛式海洋氣象觀測專用無人艇,借此可開展連續、實時的海上氣象觀測,以及海洋大氣邊界層的氣象探空觀測。截至2017年11月,該半潛式海洋氣象觀測無人艇在淮河和渤海開展了一系列河試和海試,測試了相關功能運行狀況、技術成熟性和業務化可行性,并首次在無人艇上發射了探空火箭,獲得了實時的海上氣象觀測數據、海表溫度和海上邊界層內的溫度、濕度、氣壓以及風速和風向垂直廓線。這些海洋氣象觀測數據可以促進海-氣相互作用、海氣界面感熱和潛熱通量的估算、海洋邊界層模擬和海洋衛星產品驗證等研究。

  “探空火箭從半潛式無人艇上發射,具有很強的機動性,覆蓋的海域范圍很廣,并且可在惡劣的海上環境中進行部署,未來成本將變得更低、適用性更強。” 陳洪濱說。

  目前,該研究團隊正在開發新一代半潛式海洋氣象探測無人艇,其可以攜帶與海洋科學相關的各種傳感器,包括溫鹽深儀、聲學多普勒流速剖面儀,以及可獲取海水電導率、海水溫度、海流速度、波高和波向垂直廓線的運動傳感器。隨后,他們還將開發一個新型互聯的半潛式無人艇氣象和海洋觀測網絡系統,從而提高收集氣象和海洋觀測數據的效率,為回答相關科學問題提供不同時空尺度上的完整數據。

  (責任編輯:欒菲)

  

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