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我国首次在青藏高原北部开展无人驾驶垂直探测平台野外试验
全天候观测大气三维垂直结构

发布时间:2024年05月20日 来源:中国气象报社

5月13日,第二次青藏高原综合科学考察研究(以下简称“第二次青藏科考”)无人驾驶垂直探测平台(以下简称“探测平台”)野外试验在青海省海西蒙古族藏族自治州开展,这也是我国首次在青藏高原北部开展此类试验。

此次野外试验隶属于第二次青藏科考任务一——“西风—季风协同作用及其影响”,旨在揭示青藏高原西风—季风演化规律、驱动机制及其对“亚洲水塔”综合环境效应与极端天气气候事件变化的影响,为青藏高原生态环境保护、生态安全屏障体系优化、灾害风险防范和经济社会发展规划制定提供科学依据。此次试验将持续至19日。

青藏高原是全球气候变化最为敏感的区域之一。该区域环境条件恶劣,垂直探测站点不足,是我国大气垂直探测最为薄弱的地区之一。一直以来,高原气象垂直探测多依靠探空站每日8时、20时的有限时段,难以获取高原数值模式预报敏感区及对流发展源区对流发展旺盛时段的连续探测数据。探测平台由中国气象科学研究院牵头、联合多家单位共同研发,可在高原恶劣条件下实现对大气垂直结构24小时连续观测,精准捕捉灾害性天气。

5月13日,两辆载有微波辐射计的无人驾驶车会合现场图 第二次青藏高原综合科学考察研究任务一项目办公室供图

试验在青海格尔木和茫崖一带开展,其北部为阿尔金山脉、祁连山脉,中部为柴达木盆地,南部为昆仑山脉,平均海拔3000米,辖区内分布着大面积雅丹、丹霞、沙漠、戈壁等地貌,并有察尔汗盐湖、茶卡盐湖、柯柯盐湖等盐湖。当地昼夜温差大,极端气候多,野外“无人区”面积广。

试验期间,两辆载有探测平台的无人驾驶车分别从相距约600公里的格尔木和茫崖出发并相向行驶,会合后继续行驶分别到达茫崖和格尔木。探测平台主要配备了微波辐射计、毫米波测云仪等设备,可对大气三维垂直结构进行全天候观测,实时获取垂直大气温度、相对湿度、水汽密度廓线以及液态水廓线等数据。探测平台获取数据后,通过与格尔木和茫崖高空探空站当日观测的数据进行比对,完成质量控制试验。

第二次青藏科考队员在检查、测试微波辐射计 第二次青藏高原综合科学考察研究任务一项目办公室供图

第二次青藏科考任务一负责人、中国工程院院士徐祥德表示,无人驾驶垂直探测是一种新型探空手段,试验中无人驾驶车运行稳定,探测平台全天候实时采集数据并上传,标志着此次试验成功。试验检验了无人驾驶垂直探测的可行性和可靠性,可实现高原无人区、沙漠区以及城市偏远地区垂直监测,用于解决对流活动旺盛期大气垂直结构强信号获取的难题,将为开展长期大气垂直综合观测、推动地—空—天一体化组网试验提供技术支撑与科学依据,对垂直探测数据模式同化及数值预报能力提升具有重要意义。

下一步,试验团队将继续开展青藏高原地区大气垂直结构常态化全天候探测系统试验,获取高时空分辨率的垂直探测数据,并将其同化进数值预报模式中,以进一步提升灾害性天气预报系统技术水平。

(作者:吴鹏 张胜军 责任编辑:张林

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