暴雨台风观测踏上空中旅程
来源:   发布时间:2008-08-07
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  前,在黄河滩边上,飞机的轰鸣声震耳欲聋,一架飞机时而起飞,时而降落,一会在6000米的高处空投一个带着降落伞形似管子的装备,一会又在7000米、8000米的高处投下一个,而每次空投结束飞机着陆后,都会有人在机舱内外摸来摸去,这样来来回回足足折腾了三四次。

  原来,这是我国973项目野外试验和灾害天气国家重点实验室技术人员正在实施机载下投式探空观测试验。执行试验任务的飞机之所以来回折腾,是因为973项目野外试验和灾害天气国家重点实验室技术人员想通过多次的试飞来检测改装后的飞机运行状况以及空投探空系统运行是否正常。

  中国气象科学研究院、国家973项目野外试验技术负责人倪允琪教授告诉记者,机载下投式探空观测是利用飞机在一定的高度,将探空系统投放到任何需要观测地区的高空进行垂直探测,从而获取相应的高精度气象观测资料的垂直分布廓线。目前,在发达国家,机载下投式探空观测已有20多年的历史,但在我国尚是空白。

  倪允琪解释说,由于机载下投式探空观测装备配有GPS定位系统,这种系统可以在人们想要观测的区域、时间、高度(只要探测飞机有足够好的飞行性能)以及空间密度投放下投式探空仪,获取高精度、具有高空间分辨率的三维气象观测资料。

  那么,机载下投式探空观测试验是如何进行的呢?机载下投式探空飞机试飞和试投放探空仪是机载下投式探空观测的最初也是最关键的一步。

  倪允琪介绍,机载下投式探空观测的主要工具是飞机。但目前实施机载下投式探空观测的飞机是由运-8飞机改装而成,改装后的试飞显得尤为重要。改装后的飞机主要包括了机内下投式探空仪数据接收系统、资料实时传输系统、地面指挥系统和探空仪发射系统。

  探空资料实时分析处理、传输系统和指挥系统运行是否正常是实施机载下投式探空观测的关键。由于该系统的主要功能是实时处理和分析接收、存储探空资料的原始数据,将原始数据通过处理和分析并绘制成图像产品,传输给数值预报模式使用,同时根据观测和预报产品确定和修正飞机的飞行计划、下投式探空仪的投掷实施方案。一旦其运行不正常,将直接影响获取的机载下投式探空观测数据精确程度和使用价值。

  由于目前我国的航空探测能力还不够发达,在野外试验中实施机载下投式探空观测试验的飞机还不够先进,其飞行高度、抗风能力以及续航能力都还没有达到气象观测试验的理想程度。目前机载下投式探空观测还不能直接进入中尺度强对流系统或台风环流系统进行直接探测,仅能在气象条件还不太恶劣的区域或云顶高度10公里以下的中尺度对流系统的对流云顶以上实施观测。

  那么机载下投式探空观测试验究竟有哪些作用呢?倪允琪说,一是通过机载下投式探空观测试验获取具有中尺度分辨能力的气象观测资料,分析研究引发我国南方暴雨的中尺度暴雨系统的结构与机理,提高对中尺度暴雨形成机理的认识;二是探索如何将机载下投式探空观测资料应用于近海登陆台风路径与中尺度暴雨预报与预警系统,提高我国对近海登陆台风与中尺度暴雨的监测、预报与预警能力。

  倪允琪说,机载下投式探空观测飞机试飞和下投式探空仪试投放的成功,结束了我国没有用于科研的机载下投式探空系统的历史。

  据悉,为了顺利实施机载下投式探空的观测作业,中国气象科学研究院还邀请了熟悉飞机探测的国外华人科学家对即将执行机载下投探空观测作业的飞行员、指挥员进行了初期培训,使其能够适应恶劣天气条件下的飞行和观测。同时,组织研究人员通过数值试验与理论研究确定对近海登陆台风和华南与长江流域暴雨实施机载下投式探空的最佳实施方案,并取得了一系列有重要科学价值的结果。

  极端天气气候事件的频发使中尺度暴雨和台风天气预测预报准确率极受关注。机载下投式探空观测既可获取高时空密度的三维气象观测资料,又能在人烟稀少地区或海上实施机载下投式探空观测,从而获取相应的高精度气象观测资料。更重要的是,这种观测装备具有高度的机动性,可以跟踪移动的灾害天气系统实施三维观测,这使获取的中尺度强对流系统或台风系统有关的三维气象资料更具有实用、可靠的观测性能。(来源于2008年8月7日《中国气象报》 作者:郭起豪 郑菲)