我國首次在青藏高原北部開展無人駕駛垂直探測平臺野外試驗
5月13日,第二次青藏高原綜合科學考察研究(以下簡稱“第二次青藏科考”)無人駕駛垂直探測平臺(以下簡稱“探測平臺”)野外試驗在青海省海西蒙古族藏族自治州開展,這也是我國首次在青藏高原北部開展此類試驗。
此次野外試驗隸屬于第二次青藏科考任務一——“西風—季風協同作用及其影響”,旨在揭示青藏高原西風—季風演化規律、驅動機制及其對“亞洲水塔”綜合環境效應與極端天氣氣候事件變化的影響,為青藏高原生態環境保護、生態安全屏障體系優化、災害風險防范和經濟社會發展規劃制定提供科學依據。此次試驗將持續至19日。
青藏高原是全球氣候變化最為敏感的區域之一。該區域環境條件惡劣,垂直探測站點不足,是我國大氣垂直探測最為薄弱的地區之一。一直以來,高原氣象垂直探測多依靠探空站每日8時、20時的有限時段,難以獲取高原數值模式預報敏感區及對流發展源區對流發展旺盛時段的連續探測數據。探測平臺由中國氣象科學研究院牽頭、聯合多家單位共同研發,可在高原惡劣條件下實現對大氣垂直結構24小時連續觀測,精準捕捉災害性天氣。
試驗在青海格爾木和茫崖一帶開展,其北部為阿爾金山脈、祁連山脈,中部為柴達木盆地,南部為昆侖山脈,平均海拔3000米,轄區內分布著大面積雅丹、丹霞、沙漠、戈壁等地貌,并有察爾汗鹽湖、茶卡鹽湖、柯柯鹽湖等鹽湖。當地晝夜溫差大,極端氣候多,野外“無人區”面積廣。
試驗期間,兩輛載有探測平臺的無人駕駛車分別從相距約600公里的格爾木和茫崖出發并相向行駛,會合后繼續行駛分別到達茫崖和格爾木。探測平臺主要配備了微波輻射計、毫米波測云儀等設備,可對大氣三維垂直結構進行全天候觀測,實時獲取垂直大氣溫度、相對濕度、水汽密度廓線以及液態水廓線等數據。探測平臺獲取數據后,通過與格爾木和茫崖高空探空站當日觀測的數據進行比對,完成質量控制試驗。
第二次青藏科考任務一負責人、中國工程院院士徐祥德表示,無人駕駛垂直探測是一種新型探空手段,試驗中無人駕駛車運行穩定,探測平臺全天候實時采集數據并上傳,標志著此次試驗成功。試驗檢驗了無人駕駛垂直探測的可行性和可靠性,可實現高原無人區、沙漠區以及城市偏遠地區垂直監測,用于解決對流活動旺盛期大氣垂直結構強信號獲取的難題,將為開展長期大氣垂直綜合觀測、推動地—空—天一體化組網試驗提供技術支撐與科學依據,對垂直探測數據模式同化及數值預報能力提升具有重要意義。
下一步,試驗團隊將繼續開展青藏高原地區大氣垂直結構常態化全天候探測系統試驗,獲取高時空分辨率的垂直探測數據,并將其同化進數值預報模式中,以進一步提升災害性天氣預報系統技術水平。

第二次青藏科考隊員在檢查、測試微波輻射計
