新知| 给台风做“立体CT”： 蜂群无人机组团“追风”

主笔：于梅君

2026年7月，第7号台风“红霞”登陆广东期间，中国气象科研人员首次运用蜂群无人机，在台风登陆现场完成立体协同观测。它们组团钻进风暴内部，为变幻莫测的台风完成一场全方位动态“CT扫描”。蜂群无人机究竟强在哪里？又将如何提升台风预报精准度？

传统测台风，一直有个“致命盲区”

我们日常能够提前收到台风预警，大风、暴雨、大致登陆时间均可预判。但台风预报长期存在一处难以突破的短板。

我国现有台风观测网络体系完备：风云卫星在高空俯瞰云系全貌，地面气象雷达持续追踪雨带回波，海面布设监测浮标定点采集数据，沿海密布地面气象站点。

但这套成熟观测体系，却始终“看不全”台风：卫星轨道高，只能捕捉台风顶部云貌，云层下方、贴近海面的低空边界层，细节难以辨识；气象雷达受地球曲率限制，近海低空存在天然探测死角；海上浮标固定于单点，无法跟随台风移动，更难以获取不同高度的气流变化；有人侦察机成本高昂、风险巨大，难以深入强风雨核心区执行常态化探测。

关键矛盾正在于此：台风登陆前后的强弱突变、风雨分布，恰恰藏在这片低空盲区。几百米高度的近海边界层，直接决定台风登陆后是快速衰减，还是持续增强、引发更强风雨。

不少台风预报出现细微偏差，根源就是缺少低空区域同步、精细的实测数据。

此前科研人员尝试用单架无人机弥补短板，但单机观测有明显局限：如同单人孤军侦察，只能逐点位、逐高度依次采样。台风内部气流瞬息万变，等无人机飞抵下一观测位置，上一处风力、湿度早已改变，数据不同步、覆盖范围有限、观测效率偏低；一旦遭遇强湍流造成单机故障，整场观测就可能中断。

简言之，单机追风只能“抽查几个点”，很难还原台风完整立体结构。

蜂群无人机，开启三维立体观测

很多人误以为蜂群无人机只是多机一同起飞，真正核心优势在于智能组团、同步作业、立体组网。

蜂群无人机对比单架无人机，核心优势在于协同性。单架无人机执行任务，好比一名侦察兵孤军深入，获取信息有限，容易遗漏关键细节；蜂群无人机则是配合默契的协同编队。本次试验中，4架无人机组成观测阵列，分布在不同高度、不同方位同步飞行，在空中织就一张可移动、动态可调的气象感知网，实现观测从“单点采样”迈向“立体面扫描”。

这套蜂群系统拥有三大硬实力。一是大风环境稳得住：试验环境风速达17米/秒，系统极限可承受20米/秒风速。依托优化飞控算法，遭遇突发阵风可自动修正航线；机群实时共享位置，自主调整队形、规避相互碰撞。二是恶劣环境扛得住：机身完成抗风雨、防震动强化，搭载高精度微型气象传感器，能够在狂风暴雨中持续捕捉温度、湿度、气压、风速、湍流等精细参数。三是协同响应速度快：多机实时互通环境数据，对风暴突变快速响应；技术框架具备扩展性，条件允许时编队规模可拓展至数十乃至数百架。

蜂群无人机最大价值，就是补齐台风观测关键空白。气象研究员郭建平打过通俗比方：卫星、雷达只能看见台风的“屋顶”，蜂群无人机能够钻进云下边界层这间“房间内部”，获取以往难以触及的低空温、湿、风、湍流等核心数据。

本次试验完整覆盖台风逼近、登陆过境、登陆后减弱全过程，高频次获取近海边界层垂直结构一手资料。这些低空实测数据同化进数值预报模型，能够显著改善台风路径、强度与风雨落区的预报精度。

补齐台风观测最后拼图，同时为低空经济探路

本次突破性试验，由中国气象局科研团队在粤港澳大湾区低空经济观测基地开展，全程跟随台风“红霞”，完整记录风暴逼近、登陆、过境减弱全过程。

这些低空实测数据具备极高实用价值。以往台风预报大量依靠模型推算；本次蜂群采集的同步实地观测数据，可直接校正预报模型，弥补低空盲区的数据缺失。

数据越真实精细，台风强弱变化、暴雨落点、大风范围的预报就越可靠。当然，这项技术仍存在局限：小型无人机续航有限，难以深入远海台风核心；极端暴雨、超强湍流仍会压缩作业窗口，现阶段主要用于近海台风登陆阶段加密观测。

但试验的里程碑意义无可替代：标志我国台风观测正式从“单点抽查”迈入“三维立体全面透视”新阶段，让风雨更可测、灾害更可控。

这次追风还有一层深远价值——为蓬勃发展的低空经济探明恶劣天气边界。低空物流、空中巡检、应急救援等业态加速落地后，一个核心问题亟待厘清：极端风雨环境下无人机能否安全飞行、安全阈值如何划定。本次试验同步采集台风环境下无人机飞行姿态、航迹偏移、功耗变化等数据，为制定极端天气低空飞行规范提供关键科学依据。

知多一点

台风也会“睁眼闭眼”？解锁风暴背后的冷门气象密码

今夏海上台风持续活跃，多个热带气旋接连生成、逼近沿海。不少人常年追踪台风预报，却读不懂台风反复多变的“脾气”。

卫星云图上，部分台风风眼清晰、气势汹汹，转眼又变得模糊散乱；有的看似减弱消散，不久再度增强、卷土重来。台风这种“睁眼、闭眼、忽强忽弱”的波动并非随机，背后藏着专业又冷门的气象机制。

天晴无风≠台风走远！台风眼是危险假象

不少市民有过经历：台风肆虐途中，狂风暴雨骤然停歇，云层散开、天色放晴，四周风平浪静。

很多人据此判断台风已经过境，这恰恰是极易麻痹人心的危险时刻。

成熟强台风中心会形成数十公里晴空区域，也就是台风眼。这里气流下沉，风力归零、降水暂停，迎来短暂安宁。但平静只是转瞬即逝的空档期，环绕风眼的眼壁云墙，汇聚整场台风最强暴雨、大风与风暴潮。

一旦台风眼快速移出本地，另一侧狂暴云团会迅速反扑，风雨强度往往比此前更加猛烈。

台风会“换芯升级”！多次上演睁眼闭眼操作

最让人费解的台风现象，是强台风独有的眼壁置换，也是台风“闭眼又睁眼、越磨越强”的核心秘密。

很多人看到卫星图上风眼模糊、云层填塞，便判定台风正在减弱。事实相反：这往往是能量充沛的强台风在蓄力升级、更换核心。

只有能量充足的强台风、超强台风才会启动该机制。台风发展至巅峰，内层老旧云壁能量耗尽、结构松动；外围螺旋雨带会发育出新一圈厚实云壁，卫星云图呈现“大圈套小圈”双层形态，形似“双眼皮”。

新旧云壁争夺水汽能量期间，老风眼被云层覆盖，台风短暂“闭眼”；待外层新云壁收缩成型、取代旧结构，台风结构更紧实、能量更充足，风眼重新清晰“睁眼”，整体强度再度抬升。

今年9号台风巴威是典型案例，它在海上多次完成眼壁置换，反复上演“睁眼—闭眼—重启增强”，强度持续起伏，也令预报难度显著提升。

云团大不代表威力大，台风强弱不靠体型判断

大众普遍存在直觉误区：台风云系铺展越广、个头越大，破坏力越强。

气象学判断台风强度，只看中心最大风力，和体型大小没有必然联系。部分小巧紧致的“迷你台风”能量高度集中，可快速发展为超强台风，爆发力惊人；一些横跨上千公里的巨型台风能量分散、中心风力偏弱，实际致灾风险反而有限。

台风并非只会添灾，更是大自然的气候调节器

人们习惯把台风视作灾害，常常忽略它不可替代的生态价值。台风从低纬海洋携带海量水汽北上，能够缓解南方盛夏伏旱、补充陆地水资源；同时将海洋热量输送至中高纬度，平衡南北温差，稳定全球大气环流。若无台风调节，热带将常年酷热干旱，中高纬度冬季会更加严寒。

于梅君