中國首次應用無人機羣技術全程觀測颱風「諾爾」

隨著颱風「努爾」於星期日襲擊中國廣東省，位於深圳大鵬半島的一個研究基地部署的氣象無人機羣實時測量了這場風暴的氣氛。根據中國氣象局的資料，這次行動標誌著中國首次利用無人機羣技術觀測颱風的整個過程，包括在登陸前及離開後的情況。中國國家氣象中心於星期日早上發出橙色颱風警報，因為「努爾」的最大風速達到 14 級，相當於中心附近持續風速約為 83 至 93 英里每小時（134 至 149 公里每小時）。

無人機羣的觀測方式

當天早上，這場風暴隨後從強颱風減弱為颱風。該無人機實驗是在中國氣象局位於大鵬半島的低空無人航空氣象實驗基地進行的。 無人機羣的測量方式與傳統的單一無人機操作不同，後者僅在一個地點和一個高度捕捉數據。這次的無人機羣部署了多架配備氣象傳感器的無人機，形成協調觀測陣列。這些無人機在不同的地點和高度同時運行，使得對低層大氣進行高密度、三維取樣成為可能，這是單一平台所無法實現的。

在觀測期間，研究人員持續收集温度、濕度、風場和湍流的垂直剖面數據。這些數據捕捉了颱風在通過之前、期間和之後的氣候結構，提供了風暴在其整個生命週期中隨著移過海岸而改變的低高度環境的完整圖像。

除了天氣數據，研究人員還記錄了無人機自身的操作參數，包括飛行姿態、軌跡偏差以及在颱風條件下的電池功耗變化。這組次要數據建立了一個實證記錄，顯示了無人機在 14 級風暴環境中的實際表現。低空海岸觀測空白為何重要？衞星提供了廣泛的覆蓋範圍，但在接近地表的垂直解析度有限。氣象氣球雖然提供高空剖面，但發放頻率不高。基於地面的雷達在水面附近的低空解析度會下降。

無人機在颱風中的應用

因此，在近岸的低空帶出現了持續的觀測空白，這一區域是颱風風力造成大部分損害的區域，同時也是風暴與海岸相互作用的地帶。無人機羣能夠直接解決這一空白。 通過在低空廣泛運行，無人機羣構建了一個實時的高密度大氣圖像，這是固定和遠程傳感器所無法捕捉的。「努爾」過境的數據預計將改善颱風的追蹤和強度預測，並有助於理解颱風特徵在登陸期間及之後的演變。此外，中國還需要有關無人機的數據。

中國已將低空經濟的發展視為國家政策的重點，這包括商業無人機送貨、空中物流和無人航空服務。為了使該生態系統在沿海及易受颱風影響的地區可靠運作，操作員需要明確的數據，以瞭解在惡劣和極端天氣條件下，無人機何時以及如何安全飛行。在「努爾」過境期間收集的操作數據為確定這些限制提供了直接的實證依據：商業和工業無人機可以在何種條件下繼續運行，以及在颱風系統進入操作區域時安全飛行的邊界。

無人機技術對颱風觀測的影響

無人機羣技術的應用標誌著中國在氣象觀測領域的一次重要創新，特別是在颱風這種極端天氣現象的研究上。傳統的觀測方法在低空環境中存在局限，而無人機羣能夠填補這一空白，提供更精細的數據，從而改善預測準確性。這不僅有助於提升颱風的追蹤和強度預測，還能為未來無人機在惡劣天氣條件下的安全運行提供寶貴的經驗，進一步推動低空經濟的發展。