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7月21日2时45分，在海南博鳌国家级无人机气象观测试验基地，“海燕”Ⅰ型无人机穿云破雾，钻进今年第4号台风“派比安”；10时，香港天文台有人机加入探测阵型，对“派比安”进行探测扫描。这是中国气象局与香港天文台首次实现台风多飞机平台、多敏感区联合观测，精准捕捉“派比安”外围云系结构，助力筑牢气象防灾减灾第一道防线。
图为“海燕”Ⅰ型无人机。摄影：刘倩
历经两个小时的飞行，4时45分，“海燕”Ⅰ型无人机返航，将捕获的4200余条有效数据实时回传至气象大数据云平台“天擎”系统，并提供至中央气象台、中国气象局地球系统数值预报中心、中国气象局广州热带海洋气象研究所、中国气象局上海台风研究所等单位。此次“海燕”Ⅰ型无人机在既定的时间、地点精准投放8枚探空仪，记录下不同高度的温度、湿度、风向、风速、气压等数据，更立体地观测到“派比安”三维结构。同时，其首次携带的云雷达、温湿廓线仪等设备在穿越“派比安”时，获取到了途经台风本体的云体回波反射率、速度谱、温度、湿度等信息，这些代表台风结构或周围环境场的数据细致而清晰，让预报员能够实时清晰地“看”到台风云系的分布和结构，从而更科学把握台风发展。中国气象局气象探测中心的机动气象观测指挥方舱。摄影：李锡成7时15分，在广东清远、河源、汕头、阳江等4个国家高空气象观测站，同时开展的北斗导航平漂探空加密观测成功获取了“上升一平漂一下降”三阶段的大气温度、湿度、风向、风速等要素的廓线观测结果。10时，香港天文台和政府飞行服务队利用有人机携带下投探空仪，在相关空域内进行下投观测。海燕”Ⅰ型无人机完成巡检。 摄影：李锡成
当台风中心距离我国较远时，气象卫星提供台风云图及动力结构遥感观测信息；当台风接近时，天气雷达、风廓线雷达、沿海近岸气象站提供相关数据。而高空大型无人机可搭配机载下投探空仪及云雷达、温湿廓线仪等遥感设备，获取飞行层及台风立体垂直结构信息。
中国气象局气象探测中心基地室主任赵培涛表示，这些“直接”的观测资料能够帮助预报员分析台风发展趋势、强度变化及结构特征等信息，从而提高台风路径、强度和风雨预报的精准度；同时高空大型无人机与气象卫星、天气雷达等共同构成台风综合立体监测网。
“联合观测、数据共享，让我们更真实地看到了更完整的台风。”赵培涛介绍，早在今年6月，双方有关部门便提前谋划此次联合作业。此次作业突破单方观测受空域限制不能大范围、全象限充分观测的限制，弥补热带低压甚至台风系统大范围观测的不足，进一步丰富了台风风场、能量场研究分析的资料支撑。“在实现对台风系统的大范围机动观测上，这次联合观测实实在在地走出了第一步。”香港天文台高级科学主任张冰表示，通过联合作业，可补齐下投探空作业范围有限的短板，弥补直接观测数据的不足，丰富观测数据的种类和预报员能够分析使用的第一手资料。“无人机观测提供了热带低压云系精细动热力结构，数据显示湿度整体较大，有较高的不稳定能量。”广东省气象台首席预报员程正泉说。“通过机动观测可看到，在下投观测对流层低层1公里至2公里处风速较大，最大可达15米/秒。”在中央气象台，首席预报员马学款利用此次观测数据和产品分析研判“派比安”的最新动态。
