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了立体协同观测。无人机组团钻进风暴内部,为变幻莫测的台风完成了一场全方位动态“CT扫描”。蜂群无人机强在哪儿?又是如何提升台风预报精准度?

我国已建成台风观测网络

但仍存在低空“盲区”

　　今年入夏以来,多轮台风接连来袭,我们也总能提前收到台风预警。

　　我国早已建成全方位、立体化的台风观测网络:风云卫星俯瞰云顶,地面雷达追踪雨带,海上浮标定点实测,沿海站点密布成网。

　　但这套体系,却始终“看不全”台风——卫星太高,看不清云层下的低空细节；雷达受地球曲率所限,近海低空恰是盲区；浮标固定一处,追不上台风脚步,更测不到不同高度的气流变化；有人观测飞机成本高昂、风险巨大,难以常态化闯进风雨核心。

　　而关键正在于此: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。近海几百米高度的边界层,直接决定台风登陆后是快速减弱,还是意外增强。

　　不少台风预报偏差,根源就在于缺少低空同步、精细的实测数据。

　　过去,科研人员尝试用单架无人机补短板,但单机如同孤军侦察,只能逐点、逐高度依次采样。而台风内部瞬息万变,等无人机飞到下一处,上一刻的风速、湿度早已改变——数据不同步、覆盖有限、效率不高；一旦遭遇强湍流单机故障,整场观测就可能中断。

　　所以,单机“追风”只能“抽查几个点”,拼不出台风完整的立体画像。

蜂群无人机

开启三维立体观测

　　很多人以为,蜂群无人机不过是多机一同起飞——其实,它的真正灵魂在于:智能组团、同步作业、立体组网。

　　相比单机,蜂群的核心优势是协同。单架无人机执行任务,好比一名侦察兵孤身潜入,视野有限,容易漏掉关键信息；蜂群则是一支配合默契的编队,彼此呼应、共同出击。

　　本次试验中,4架无人机组成观测阵列,在空中织出一张可移动的气象感知网,让观测从“单点采样”一跃升级为“立体面扫描”。这套蜂群系统,拥有三大硬核实力——

　　一是大风环境稳得住:试验风速达17米/秒,系统极限可抗20米/秒,依托优化飞控算法,突发阵风也能自动修正航线；机群实时共享位置,自主调整队形、灵敏规避碰撞。

　　二是恶劣环境扛得住:机身抗风雨、防震动,搭载高精度微型气象传感器,狂风暴雨中仍能持续捕捉温度、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,对风暴突变快速联动；条件允许时,编队规模可拓展至数十架乃至数百架。

　　蜂群无人机的最大价值,就是补齐台风观测的关键空白。气象研究员曾打过通俗比方:卫星、雷达只能看见台风的“屋顶”,蜂群却能钻进云下边界层这个“房间内部”,获取以往难以触及的低空温度、湿度、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的一手资料。这些低空实测数据同化进数值预报模型,能显著改善台风路径、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、超强湍流依然会压缩作业窗口,现阶段主要用于近海台风登陆阶段加密观测。

　　但本次试验的里程碑意义无可替代:它标志着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?

　　本次试验同步采集了台风环境下无人机飞行姿态、航迹偏移、功耗变化等数据,为制定极端天气下低空飞行规范提供了科学依据。