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設(shè)備與工具2021年3月15日，北京遭遇沙塵暴的新聞刷了屏。這次沙塵暴不僅是北京今年以來范圍最大、強(qiáng)度最強(qiáng)的一次，同時(shí)也是近10年來我國(guó)遭遇范圍最廣、強(qiáng)度最強(qiáng)的一次，沙塵核心區(qū)域PM10接近10000微克每立方米，新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、陜西、山西、河北等十幾個(gè)北方城市均深受影響。
中國(guó)氣象局專家表示，這次強(qiáng)沙塵天氣過程形成原因主要是蒙古氣旋加冷空氣大風(fēng)攜帶沙塵向下輸送導(dǎo)致。312植樹節(jié)剛過，號(hào)稱“綠色長(zhǎng)城”的我國(guó)三北防護(hù)林工程為何沒能阻止沙塵暴天氣？
據(jù)中國(guó)氣象局環(huán)境氣象中心主任張碧輝解釋，防護(hù)林主要是體現(xiàn)近地面的地表植被的變化，它對(duì)整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的影響范圍非常有限，而且，相對(duì)于非常強(qiáng)的天氣過程來說，它的影響程度也是非常低的，大范圍來說基本可以忽略。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年進(jìn)入3月以后，我國(guó)北方沙塵天氣進(jìn)入高發(fā)期。不過，近年來我國(guó)總體沙塵天氣過程均有明顯減少的趨勢(shì)。北京最近一次沙塵暴出現(xiàn)在2015年4月15日，這也是時(shí)隔六年后，沙塵暴再次襲擾北京。
近年來中國(guó)在大氣污染治理方面取得了令世人矚目的成績(jī)，污染治理的同時(shí)仍在發(fā)展經(jīng)濟(jì)，被聯(lián)合國(guó)認(rèn)為是大氣污染治理的中國(guó)方案，這在類似經(jīng)濟(jì)體中前所未有。但是，從今天的沙塵暴可以看到，我們的任務(wù)還很重。這次沙塵暴雖然主要是自然因素，但也提醒我們所面臨的生態(tài)脆弱問題依然嚴(yán)重，尤其是北方冬季生態(tài)環(huán)保任重道遠(yuǎn)。
在中國(guó)北方各省遭遇強(qiáng)沙塵暴襲擊的同時(shí)，我國(guó)鄰國(guó)蒙古國(guó)已有6人在這次沙塵暴中遇難。3月15日上午，蒙古國(guó)國(guó)家緊急情況總局發(fā)布消息稱，當(dāng)?shù)貢r(shí)間從13日晚至15日上午9時(shí)，在蒙古國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)共收到9省548名牧民在沙塵暴中失蹤的報(bào)告，中戈壁省5名牧民和后杭愛省1名五歲孩子不幸死亡。目前緊急情況部門正在組織人員，繼續(xù)尋找其余81名失蹤牧民。
作為一家無人機(jī)企業(yè)，看到再度席卷而來的沙塵暴新聞，不免會(huì)聯(lián)想到這種氣象災(zāi)害之下我們能做些什么？
首先，無人機(jī)輕便、靈巧，可以去很多人到不了的地方進(jìn)行救援，在惡劣的沙塵暴天氣下，普通可見光作用有限，此時(shí)無人機(jī)+紅外熱成像云臺(tái)便能在應(yīng)急救援當(dāng)中發(fā)揮出巨大的價(jià)值。尤其是無人機(jī)的智能目標(biāo)識(shí)別與感知集成系統(tǒng)，就像給無人機(jī)“裝上”了人的眼睛，讓無人機(jī)在沙塵暴、霧霾天也能一眼看清目標(biāo)，并鎖定跟蹤，讓救援人員在漫天黃沙中擁有一雙“透視之眼”，從而能對(duì)目標(biāo)快速實(shí)施救援，減少傷亡發(fā)生。
除了在應(yīng)急救援上能派上用場(chǎng)外，日常的氣象監(jiān)測(cè)中無人機(jī)也有大作為。我國(guó)氣象監(jiān)測(cè)主要通過遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)，近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，氣象遙感技術(shù)也得以快速發(fā)展。
如今，氣象遙感可以借助氣象衛(wèi)星、氣象雷達(dá)、無人機(jī)等諸多平臺(tái)，利用輻射測(cè)量技術(shù)，通過科學(xué)的算法反演出能夠準(zhǔn)確反映大氣、陸地和海洋狀態(tài)的各種物理和生態(tài)參量，從而向人們傳遞相關(guān)有用的信息。
其中，無人氣象飛機(jī)可裝載遙感設(shè)備對(duì)溫度、濕度、壓強(qiáng)等氣象參數(shù)進(jìn)行遙感測(cè)定。美國(guó)在20世紀(jì)60年代就開始采用無人機(jī)代替氣象飛機(jī)作為空中氣象偵查平臺(tái)，通過 1970 年到 1974 年 5 年的飛行試驗(yàn)，認(rèn)為無人機(jī)有諸多優(yōu)點(diǎn)可以代替氣象衛(wèi)星。
“技術(shù)先進(jìn)、操作簡(jiǎn)單易學(xué)、成本低廉、測(cè)量精度高，且審批手續(xù)簡(jiǎn)單”等不一而足，因此在氣象監(jiān)測(cè)中，無人機(jī)正好能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)氣象監(jiān)測(cè)手段的不足，以其成本低、機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)快速的特點(diǎn)，為氣象監(jiān)測(cè)增加有效監(jiān)測(cè)手段。
我國(guó)有1.8萬公里大陸海岸線和300萬平方公里管轄海域，海洋氣象觀測(cè)工作是一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)。沿海地區(qū)每年都要遭遇臺(tái)風(fēng)天氣，近年來，我國(guó)臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)誤差改進(jìn)明顯，但是，臺(tái)風(fēng)的精細(xì)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警能力仍然無法滿足防臺(tái)風(fēng)減災(zāi)的實(shí)際需求。
特別是弱臺(tái)風(fēng)的準(zhǔn)確定位、近海臺(tái)風(fēng)的快速增強(qiáng)、登陸臺(tái)風(fēng)的精細(xì)降水和大風(fēng)預(yù)報(bào)、多臺(tái)風(fēng)相互作用造成的異常路徑等一直是臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)中面臨的巨大挑戰(zhàn)。臺(tái)風(fēng)在海上生成，海上觀測(cè)資料稀疏，甚至是觀測(cè)盲區(qū)，現(xiàn)有天基觀測(cè)手段無法對(duì)臺(tái)風(fēng)進(jìn)行精細(xì)的“直接”探測(cè)，預(yù)報(bào)員有時(shí)無法準(zhǔn)確知道臺(tái)風(fēng)中心到底在哪里，數(shù)值模式也無法準(zhǔn)確描述臺(tái)風(fēng)渦旋結(jié)構(gòu)，從而造成預(yù)報(bào)誤差偏大。
無人機(jī)觀測(cè)是岸基觀測(cè)的延伸，是對(duì)臺(tái)風(fēng)直接觀測(cè)的最有效手段。搭載下投探空系統(tǒng)、云雷達(dá)等機(jī)載設(shè)備的高空無人機(jī)，可獲取臺(tái)風(fēng)內(nèi)部精細(xì)結(jié)構(gòu)特征和垂直結(jié)構(gòu)信息，幫助預(yù)報(bào)員更準(zhǔn)確分析臺(tái)風(fēng)位置、強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)等信息。因此，利用大型無人機(jī)對(duì)臺(tái)風(fēng)開展直接觀測(cè)，是破解臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度預(yù)報(bào)難題、提高路徑預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的重要手段。
開展高空無人機(jī)海洋綜合探測(cè)，對(duì)于我國(guó)建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)、海洋戰(zhàn)略發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義，同時(shí)也將為全球氣象服務(wù)提供全新精準(zhǔn)的技術(shù)手段。未來，希望中國(guó)可以利用項(xiàng)目開展無人機(jī)臺(tái)風(fēng)探測(cè)的業(yè)務(wù)化實(shí)踐，為提高臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)精度和防災(zāi)減災(zāi)作出中國(guó)貢獻(xiàn)，這將是很有意義的工作，普宙也希望能有機(jī)會(huì)貢獻(xiàn)一份光和熱。
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