中國科學(xué)院大氣物理研究所的科學(xué)家宣布，他們已經(jīng)從一架無人駕駛半潛式飛行器（USSV）上發(fā)射了一枚火箭探空儀，該火箭探空儀用于在氣象氣球范圍以外的區(qū)域進(jìn)行天氣觀測，是專為此任務(wù)而設(shè)計(jì)和開發(fā)的。海洋試驗(yàn)的初步結(jié)果發(fā)表在《大氣科學(xué)進(jìn)展》雜志上。

要獲得準(zhǔn)確的氣象和海洋學(xué)（METOC）數(shù)據(jù)，需要對覆蓋地球表面近四分之三的廣泛海洋環(huán)境進(jìn)行海洋氣象和海洋學(xué)取樣。傳統(tǒng)上是通過使用海洋觀測平臺如船舶和浮標(biāo)以及衛(wèi)星和飛機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。然而，由于這些方法成本高昂和/或在后勤上不可行，無法在廣泛區(qū)域且環(huán)境不友好的區(qū)域部署，因此收集的數(shù)據(jù)不完整，不適用于海洋和氣象研究。

目前，主要使用無線電探空儀來完成這項(xiàng)工作，無線電探空儀是一種由電池供電的遙測儀器，通常由一個氣象氣球攜帶到大氣中，記錄氣象測量結(jié)果并通過無線電傳輸?shù)降孛娼邮掌鳌Ｔ摲椒ㄓ糜讷@取大氣中氣象數(shù)據(jù)的垂直分布，但與陸地相比，海洋中的高空探測站數(shù)量有限。目前的兩種氣象氣球——下投式探空儀和漂流探空儀氣象氣球，前者裝在飛機(jī)上，當(dāng)向地面下降時記錄大氣數(shù)據(jù)，后者的氣象儀器裝在吊籃里，受氣球壓力影響很大，雖然這兩種氣象氣球都能在平流層中漂流五天到數(shù)周甚至數(shù)月，通常在海洋上空使用，但仍不能滿足海洋天氣（如臺風(fēng)和大霧）研究、數(shù)值預(yù)測、海洋大氣邊界層（MABL）建模和海洋衛(wèi)星產(chǎn)品驗(yàn)證的需求。

火箭探空儀（能將氣象儀器向大氣發(fā)射8000m高度的氣象火箭）由長續(xù)航無人駕駛半潛式飛行器發(fā)射，具有較強(qiáng)的機(jī)動性和較大的海域覆蓋范圍，可在惡劣的海況下使用，未來將更經(jīng)濟(jì)、更適用。

大氣物理研究所研究人員、論文合著作者李軍博士表示：“無人駕駛半潛式飛行器是海洋氣象環(huán)境監(jiān)測的理想平臺，利用從該平臺發(fā)射的火箭探空儀提供的大氣剖面信息，可以提高海洋和沿海地區(qū)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。與能提供熱鹽環(huán)流剖面的測量海洋溫度/鹽度的寬尺度全球剖面浮標(biāo)陣列（ARGO）類似，火箭探空儀能夠提供大氣溫度、濕度、壓力和風(fēng)觀測的剖面信息。

研究人員計(jì)劃未來使用無人駕駛半潛飛行器建立海上觀測網(wǎng)絡(luò)，把氣象探測數(shù)據(jù)擴(kuò)展到海洋，類似于陸地上的探測網(wǎng)絡(luò)。預(yù)期無人駕駛半潛飛行器將可提供臺風(fēng)/颶風(fēng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維觀測，從而提高研究人員預(yù)測臺風(fēng)路徑或強(qiáng)度變化的能力。

論文主要研究人員陳洪斌表示： “我們正在開發(fā)新一代USSV，它可以攜帶與海洋科學(xué)相關(guān)的各種傳感器，包括傳導(dǎo)一溫度一深度、聲學(xué)多普勒電流剖面儀和運(yùn)動傳感器，可提供傳導(dǎo)率、水溫、流速、波高和方向的垂直剖面信息。在此基礎(chǔ)上，將開發(fā)一個新的互聯(lián)的USSV氣象和海洋學(xué)觀測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以提高收集METOC觀測數(shù)據(jù)的效率，并在回答相關(guān)科學(xué)問題所需的時間和空間尺度上提供全面的數(shù)據(jù)。

研究人員希望，通過開發(fā)專門裝備的USSV，能夠在以前大部分未受監(jiān)測的廣闊海域?qū)崟r記錄海洋氣象數(shù)據(jù)，從而能夠填補(bǔ)目前氣象和海洋學(xué)數(shù)據(jù)的部分空白，提供更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)而幫助科學(xué)家更好地預(yù)測監(jiān)測天氣事件和海洋學(xué)現(xiàn)象。

（木子編譯）