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我国无人机首次进入台风内部观测,“台风猎人”讲述追风危险经历

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新京报记者 李玉坤 实习生 谢雁冰 编辑 白爽 校对 薛京宁

16号台风“浪卡”10月12日生成,并于13日19时20分前后,在海南省琼海市沿海登陆。10月12日至14日,一群科学家携带无人机等设备,追随台风“浪卡”,进行了多次无人机观测试验。

中国气象局上海台风研究所是此次观测的发起者。研究所副所长汤杰在接受新京报记者专访时表示,此次是我国有史以来最大型的一次台风观测试验,采用了5个型号的无人机进行观测,无人机首次进入台风内部。观测地点距台风登陆地仅有40余公里,处在台风移动路径的危险半圆内。

▲参与观测的无人机。受访者供图

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多型号无人机协同观测,大型机提前一个月进场

新京报:请介绍一下此次观测用的无人机,它们在哪里起飞?

汤杰:这次参加试验的无人机共有5个型号,其中最大的是四川腾盾公司无人机,载重量一吨,长20多米。北京爱尔达公司无人机,载重70公斤,长1.9米。再小一点的是南京航空航天大学和杭州佐格公司无人机,载重量四五公斤。最小的是深圳华讯方舟公司无人机,载重量两公斤。

无人机都是在海南琼海起飞的,有的在琼海博鳌机场,有的在沿海。无人机需要长途运输,最大的需提前一个月进场,9月初就进入了博鳌机场,最小的也要提前一周进场。

新京报:为什么采用多架飞机多角度、多高度协同观测?

汤杰:尺有所短,寸有所长,不同观测工具用途不同,各发挥各自的优势。不同的无人机用途不一样,飞行高度不一样,使用的飞行时间也不一样。

大型无人机的最主要优势是载重量大,续航强。腾盾大型无人机航程超过3000公里,续航时间30个小时,但缺点是起降要求高、造价高、易受伤害、不灵活。而南航、深圳华讯方舟等小型无人机造价低、灵活,可以近距离接触海面观测,探测0米到1公里的边界区域。

新京报:无人机上都装配了什么仪器?主要测量哪些数据?

汤杰:大型无人机装有机载激光测风雷达和机载气象雷达,两款比较小的飞机上带有高清摄像头,主要测量海上台风的温度、压力、湿度、风速、臭氧、风场结构等数据。

这次我们是第一次飞大型无人机,只带了两三个设备,实际可以携带20多个,未来很看好重载无人机。

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仅距台风40余公里,“台风猎人”伺机观测

新京报:观测团队去了多少人,距离台风“浪卡”有多近?

汤杰:我们整个队伍七八十人,有的人员国庆假期没结束就临时跑过来,还有很多设备是临时从各地调来的。没办法,就是根据“猎物”出现的时间来紧急调整。

13日下午,我们在台风预计登陆点北边四五十公里的地方,处在台风移动路径的危险半圆内。

新京报:为什么选择台风“浪卡”来进行多平台协同观测?

汤杰:我们一直在等待合适的目标,就像猎人在等待猎物,猎物不出现我们就一直等着。今年天气形势比较异常,台风情况也特殊,出现了“七月空台”的现象。

目前,“浪卡”台风是最适合观测的,“天时地利人和”。它的路径相对来说比较稳定,且不是特别强,比较容易观测。而且,预计登陆地海南又是重要的台风观测基地,这个环境是最合适的。

新京报:台风风速很快,对无人机飞行员提出了什么要求?无人机如何进入台风中心?

汤杰:进入台风中心的是大型无人机。腾盾大型无人机由经验非常丰富的退役军队飞行员操作,而且是两个飞行员同时操作。操作比较难,要见缝插针,下手准,觉得力量够了,就突破外围云系,直接飞进台风中心,如果云太厚了,就要绕路。

目前,我国的无人机、有人机飞行员对台风的风雨结构、云结构其实不是特别熟悉,有时候不敢穿、不知道怎么操作。我想,未来随着观测飞行的经验积累,飞行员们会慢慢减少恐惧感。

▲台风“浪卡”内部云系。受访者供图

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曾在观测中遇到风暴潮,险些危及生命

新京报:每年从何时开始进行台风观测?

汤杰:我国每年台风期从6月到10月底,在这期间我们都会有观测。但因精力有限,现在每年一般观测2个到4个。具体还要看运气,能否找到合适的台风。

每次会持续观测到台风影响结束,大概就是风雨结束,一般3天到4天,但具体还要看台风是否会发生进一步变化,遇到恶劣天气时,会调整观测计划。不过之前的准备时间可能需要几个月,像这次要用很多飞机,有十几个厂商、研究所协同完成试验。

新京报:为什么一定要进台风中心观测?

汤杰:防台减灾最重要的因素就是考虑台风强度。决定台风威力的最重要参数是强度和位置,而台风强度正是由台风中心“台风眼”决定的。

新京报:台风观测期间曾遇到过突发情况吗?

汤杰:曾经遇到过,但现在观测体系正在逐渐完善,安全多了。2017年,我们在福建霞浦县观测基地观测玛莉亚台风时候,观测人员如果再晚走10分钟,生命安全就会受到很大威胁。

当时观测车没能撤出,20多吨的大型挖掘车被水泡了,修了很久才修好。我们没有预料到风暴潮会来得这么快,在车上看见远处好像有水进来了,马上决定人员先撤。关好门,拿了东西不到两分钟,水已经到膝盖的位置了,如果再拖5分钟就到腰了。

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地海空天协同,我国台风观测水平在提升

新京报:2008年我国首次采用无人机进行台风观测,近年来又有了哪些技术进步?

汤杰:2008年是使用了比较小的无人机,第一次进入台风环流。今年8月份,我国进行了台风外围的探测,有一些进展。这次观测重在多平台多机种,以前往往是一个无人机,如今多种无人机协同,并且无人机的设计、研发能力都在提升。

新京报:这次是地海空天多平台协同观测,地基、海基、空基、天基分别包括什么,各有什么优势?

汤杰:这次是我国第一次地海空天多平台、多机种协同观测试验,也是有史以来最大型的一次台风观测试验。

地基有我国唯一一辆台风探测车,还有激光雷达和激光引导仪;海基有大气所无人艇;空基有风云系列、高分系列卫星;天基有多种无人机,多装备在一起协同观测。

地海空天各有优势和劣势,比如说,空基卫星观测的优点是范围大,缺点是非直接观测,地上和海上单点的观测精度高,无人机介于两者之间,所以要结合,发挥各自优势,补足短板。

新京报:此次观测到哪些最新成果,对提升台风观测水平有何意义?

汤杰:此次试验首次获得了台风在海上的比较高分辨率的风场结构数据,这对防灾减灾非常有利,比如海上的船方向怎么走,会给出非常明确的参考依据。

国民经济生活对气象预报很敏感,台风预报不能缺位也不能过度预警。如果预报了没来,船舶被迫停港,损失数以亿计。台风是一个很特殊、很极端的天气现象,包括狂风、暴雨、龙卷、雷击,甚至还有泥石流、风暴潮,几乎所有的气象灾害都有。台风观测水平提高,把最极端天气观测好了,可以带动整体的气象观测水平提升。

新京报:目前我国台风路径预报的准确率如何?台风观测技术还需要在哪些方面进行改进?

汤杰:我国目前的台风路径预报,24小时路径偏差大概在50到60公里,但是不排除有些非常奇怪的路径。同世界先进国家还有差距,但已经在追赶的路上了。

天气预报是一个永远达不到终点的任务。接下来需要进一步提升无人机性能,地、海、空、天各方面要全面跟进,同时加强相互配合。我们会慢慢完善观测流程和系统,进行合理规划,逐渐观测更强的台风。我们也正在和海南省气象局及其他部门合作,建立南海台风观测预警体系,台风观测要稳步慢慢做好。

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