天上那么多卫星?还要无人机去台风中心走一遭

作者:小菜 更新时间:2024-07-17 点击数:
简介:天上那么多卫星,为何还要无人机去台风中心走一遭

【菜科解读】

8月2日,一架高空气象探测无人机从海南博鳌机场腾空而起。

伴随着一组组台风外围云系的温度、湿度、气压、风向、风速等数据实时传回,这意味着我国首次高空大型无人机海洋、台风综合观测试验取得圆满成功。

中国气象局中央气象台台风与海洋气象预报中心主任钱传海告诉记者,这一试验填补了我国基于高空大型无人机海洋综合观测的空白,标志着中国在这一领域取得了重大突破,对台风探测及预报预警具有重大意义。

无人机在台风预测领域的出色表现,也获得了业内人士的高度认可和积极评价。

随之而来的疑问是,我们发射了那么多颗气象卫星,地面也有不少气象雷达,这些都可以对台风进行观测,为何还要派高空无人机去台风中心实地走一遭?无人机探测台风的优势在哪儿,又有哪些实现难度,记者就此采访了相关专家。

最有效的台风直接观测手段

钱传海说,近年来,我国台风路径预报误差改进明显,但是,台风的精细监测预报预警能力仍然无法满足防台风减灾的实际需求。

这不仅是我国面临的困难,全球所有受到台风影响的国家和地区都如此。

特别是弱台风的准确定位、近海台风的快速增强、登陆台风的精细降水和大风预报、多台风相互作用造成的异常路径等一直是台风业务中面临的巨大挑战。

钱传海说,台风在海上生成,海上观测资料稀少,甚至是观测盲区,现有天基观测手段——比如卫星无法对台风进行精细的直接探测,预报员有时无法准确知道台风中心到底在哪里,数值模式也无法准确描述台风涡旋结构,从而造成预报误差偏大。

相比之下,海上观测资料就显得极其珍贵。

上世纪50年代初,美国开展了带有准业务性质的台风飞机观测。

研究结果表明,增加飞机观测后,台风路径预报误差减少10%-30%,强度预报误差降低20%-40%。

在尝到飞机直接观测的甜头后,美国不断改进、升级观测仪器,近年来已尝试开展无人机探测飓风业务。

国际多种数值模式结果证明,飞机下投探空能明显改进台风预报。

实际上,早期模式中刻画台风结构也有飞机观测的贡献。

中国气象局气象探测中心副总工张雪芬说,飞机观测是岸基观测的延伸,是对台风直接观测的最有效手段。

搭载下投探空系统、云雷达等机载设备的高空无人机,可获取台风内部精细结构特征和垂直结构信息,帮助预报员更准确地分析台风位置、强度及结构等信息。

在钱传海看来,预报员利用台风直接探测资料开展台风位置、结构和强度分析,只是资料应用的一部分。

更为重要的,这些珍贵的观测资料应用于数值预报模式,从而提高台风路径、强度和风雨预报精准度。

因此,利用大型无人机对台风开展直接观测,是破解台风强度预报难题、提高路径预报准确率的重要手段。

一个全新的课题

利用无人机平台开展台风探测试验,这是一个全新的课题,国内没有可以参考和借鉴的范例;这也是一个庞大而系统的工程。

2018年,中国气象局启动了无人机气象观测布局设计及科研试验工作。

由中国气象局气象探测中心联合航空工业集团、国家气象中心、海南省气象局、中国气象科学研究院、国家卫星气象中心等12个单位和企业开展大型观测试验。

在飞机选型上,最终选用翼龙无人机。

当时,国际上下投探空系统基本被芬兰垄断,价格高昂。

联合国内企业研制,搞自主知识产权的下投探空系统。

项目负责人张雪芬当机立断,不仅如此,探测中心还协调飞机平台和载荷设计单位,结合翼龙无人机研制了与之匹配的特有的载荷挂装技术。

在载荷研发方面,探测中心组织完成了下投探空系统挂接的标准化设计与研发、载荷综合管理控制系统、航电系统的改造,无数次对载荷安全性气动特性仿真、数字投放安全仿真、风洞投放安全试验。

航空工业成飞翼龙副总设计师张志坚说,尽管飞机本身是成熟的,但是,加挂气象载荷开展海洋高空探测还属于国内先例。

为适应气象探测需求,试验组研制了专用的探空吊舱,以实现安全可靠投放探空仪,并对无人机加挂载荷进行适应性改造和大量安全测试,涉及载荷的标准化挂装及操控系统改进、多载荷通信及集成技术改进、飞机控制系统及与气象保障系统的连接改进等。

如何让飞机安全飞进探测目标区域,载荷发挥最大效益?在这些问题上,试验组组织了台风预报、飞机研发设计、探测载荷研制等多个领域专家,召开了几十次的论证会,对机载毫米波雷达、探空仪等载荷进行了地面和空中各种环境下的安全仿真试验,并用莫拉克台风资料进行了仿真试验。

这是一个系统工程,需要各个单位协作起来。

除了飞机、载荷等环节,机场的保障、试验天气保障等,都很重要。

张雪芬说。

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2016年,《海洋气象发展规划》出台,明确了发展海洋空基气象观测、推进台风探测的任务。

2018年,高空无人机下投探空试验工作启动。

以高性能大型无人机为主体的空基观测体系建设,开启了我国迈向海洋气象强国的新征程。

眼下的高空气象探测无人机探测台风中心,只是一个开始。

根据规划部署,中国气象局还将在东海等海域初步形成下投探空和机载遥感探测能力,定期、定点获取三维大气观测资料和洋面气象资料,持续推进后续大型无人机海洋气象观测试验,完善飞机选型、载荷研发、地面气象保障系统等环节,为我国大型无人机海洋气象观测纳入业务化做好支撑。

中国气象局气象探测中心主任李良序告诉记者,开展高空无人机海洋综合探测,通过试验建立大型无人机台风探测业务系统,打通观测到业务应用环节,对于我国建设海洋强国、海洋战略发展具有重大战略意义。

简菊芳 中青报·中青网记者 邱晨辉 中国青年报

晚清经济不是很发达哪来那么多钱买军舰?钱都是从哪里来的

从年间开始,国力的就江河日下,逐渐衰落。

到了晚清时,情况更是糟糕。

内有起义动乱,外有列强逼迫,一种快要朝代灭亡的感觉,涌上清朝统治者的心头。

从国防角度讲,西北边塞直接面临陆地威胁。

广阔的海岸线,又让列强的舰船可以直接登陆。

所以,清朝一度在“塞防”,或者“海防”的问题上争论不休。

可是,谁也说服不了谁,毕竟都很重要。

最终决定,同时防守。

可是,两边都同样棘手。

尤其是海防。

中国自以来,就开始推行海禁政策,朝廷对海军的发展,一直不是很投入。

虽然有水师,但更适合在江河上捉拿盗贼,完全不适合在海上作战。

尤其是面对工业革命后的西方舰船。

完全不在同一个时代的差距。

除了技术的差距,经费上,清朝也有明显不足。

不管在世界哪一个国家,任何时候,想要筹建海军,都必须投入大把银子。

充足的经费是发展海军的必要条件。

可是,晚清时,国库已经十分困窘。

尤其是东南经历战火后,十几年都无常交税,对国库是一个很大的打击。

每年国库,基本只能做到收入支出持平,甚至还常常亏空。

可是,就是在这种情况下,清朝筹建了北洋、南洋、福建、广东四支海军。

这四支海军,虽然实力各有不同,但并不都是特别差。

其中,南洋、福建、广东三支水师使用的舰船,基本以国产为主。

占据经费较少,但实力较低。

北洋海军的舰船,基本从国外采购。

战斗力最高,但费用也是最多的。

因为舰船是外国人造的,在价格上,清朝根本没有什么谈判的余地。

除了前期购置舰船炮弹需要很多钱,平时训练、维护、官兵军饷,也要耗费一大笔军费。

光绪元年五月,由执掌中枢的恭亲王奕訢带头,以皇帝名字下令,由李鸿章筹办海军事务。

但是,如何筹集这笔军费,依然是一个很大的问题。

既然国库没钱,又不打算向外国银行借外债,就只能向地方筹钱了。

同年七月,恭亲王奕訢会同户部商议,从沿海关税以及各省厘金中,每年划定400万两,交给南洋海军、北洋海军充作军费。

具体来说,就是从粤海、潮州、闽海、浙海、山海关五个关口,以及台湾沪尾、打狗两个港口抽调两百万两左右的关税。

各省厘金,主要从较为富裕省份中抽调。

按照计划,江苏、浙江各提厘金每年40万两,江西、福建、湖北、广东各提厘金30万两,也是两百万两白银。

如果按照两支海军的军费投入,不能算充裕,但也勉强足够支配。

更何况,当时南洋大臣沈保帧愿意把南洋军费先划拨北洋,供北洋海军发展。

不过,在实际情况中,却出现了很多问题。

沿海关税拿出来比较容易,但厘金的抽调却很难。

因为厘金的款想,原本是各地督抚自行征收的赋税。

晚清时,朝廷国库没钱,厘金占据地方收入很大一部分。

现在要他们痛快把这笔钱拿出来,肯定没那么容易。

虽然还是要拿,却可能出现拖延,或者少拿的情况。

李鸿章虽然是北洋大臣兼直隶总督,却没有足够的权限,逼着各地督抚交钱。

而且,海军军费,也常会被挪作它用。

光绪三年三月,清朝决定,把原本从沿海关税中调拨给海军的200多万两军费调拨一半,充作西征军饷,增加西北“塞防”的力量。

除此之外,各地腾挪海军军费的情况也不在少数。

山西、河南遭遇灾荒,朝廷从海军军费中挪走20余万两。

河南需要买米赈灾,又挪去4万两。

甚至皇帝去世后,为他修建陵墓,也从海军军费中挪走4万两。

其余细琐款项,各是不胜列举。

这样一来,海军军费必然出现不足。

再加上各地厘金拖欠,军费只能从其他办法入手。

为了补充军费的不足,李鸿章从淮军和长芦运库银挪116万两,又动用直隶海防捐112.8万两。

光绪十一年,海军衙门成立,由李鸿章担任,因此权限提高,可以逼着各地督抚认缴军费,这才总算勉强填补上的海军军费的不足。

清朝才有了后来海军的成立。

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拉赫玛尼诺夫有着哪些轶事趣闻?拉赫玛尼诺夫的手为什么那么大

1、钢琴对小时候的拉赫玛尼诺夫是一件惩罚工具,据说其母惩罚小拉赫玛尼诺夫时,会要求他坐在钢琴底下。

2、拉赫玛尼诺夫的身材高大,拥有一双巨大的手,左手能轻易按到跨十二度的琴键,故此并非所有人能演奏他的作品。

他的身材可能与一种名为马凡氏综合症(Marfan Syndrome) 的遗传病有关,患者其中一个征状是修长的四肢及手指。

3、拉赫玛尼诺夫曾居于其师兹韦列夫的寓所内,由于同学们练习的声音过份嘈吵,拉赫玛尼诺夫向其师要求一个较的环境以专心作曲而引发争执,最终令两师徒拆伙。

4、拉赫玛尼诺夫于莫斯科音乐学院毕业时,获评审委员一致推举为第一荣誉毕业生,其师兹韦列夫亦是评审委员之一。

兹韦列夫于毕业礼时,更以金表作为贺礼赠予拉赫玛尼诺夫,两师徒亦冰释前嫌,此金表亦成为拉赫玛尼诺夫珍而重之的物品。

5、拉赫玛尼诺夫接受心理治疗时,其治疗师尼古拉·达利(Николай Даль/Nikolai Dahl)要求他每天接受诊治,拉赫玛尼诺夫每次均需坐于漆黑的房间内,听治疗师不停重覆说:“你将开始创作协奏曲…你会工作得称心如意…你的协奏曲会是最好的…”拉赫玛尼诺夫最终于诊疗期末时,完成了著名的《第二钢琴协奏曲》。

6、拉赫玛尼诺夫于1902年与Natalia结婚,其意大利籍的妻子亦是毕业于莫斯科音乐学院的钢琴家。

7、拉赫玛尼诺夫喜欢于安静的环境创作,他曾说:“没有比安静独处对我更有帮助。

” 8、“拉赫曼尼”在俄语有“”之意,拉赫玛尼诺夫之父正是一个胡乱挥霍的赌徒,最后更典当家业,弃妻儿不顾。

9、拉赫玛尼诺的外祖父是戎马半生的将军,父亲是一名军官。

拉赫玛尼诺夫这个姓氏源于拉赫玛尼(rachmany),俄语意为“亲切”、“慷慨”。

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