由上海交通大学海南研究院创新研制的风浪混合驱动无人船“云帆号”近日在海南岛近海成功完成台风“蝴蝶”近距离气象观测任务，充分验证了新型观测平台对极端海洋气象的观测能力。
面对台风、飓风等极端天气，人类开始显得很卑微，但随着现代科技的进步，“追风”风格发生了截然不同的变化。古代“追风”者，在技术手段极端低劣情况下，主要依靠自身的感知，预测台风“能量”的大小。在科技高度发达的今天，“追风”者们，通过飞机、雷达、卫星等尖端科技，从台风刚刚形成到登陆，再到消失，对它每一刻的运动轨迹、大小、速度都了如指掌，显得霸气侧漏。
不同造型的相风乌。资料图
靠感知“追风”
古人“追风”也“智慧”
在科技尚不发达的古代，沿海渔民只能依靠祖辈积累的经验，依靠身体感知的方式来当“追风”者。尽管在这种极端的自然现象面前略显卑微，但不妨碍他们绽放智慧的光芒。比如古人可通过观测云层形态识别极端天气。当低空卷积云呈螺旋状快速旋转，还伴有沙尘飞扬，渔民们称之为“飞沙走石”，初步判断这是台风来临的信号。若是连续多日午后雷声沉闷不断，即“雷走三千里”，则预示着热带气旋正在生成。而晚霞中若出现双色辐射状云带，也就是“赤虹贯日”，通常出现在台风眼壁附近。
智慧的古人在遭遇多次台风之后，通过经验总结，也提高了自身的认识能力。比如在农历五月，若北斗七星的斗柄指向东方，即“北斗柄东指”，意味着东南沿海进入了台风季;当织女星与牛郎星的光度减弱，即“牛女星暗”，则暗示着大气扰动正在增强。通过观察，古人发现鱼类异常行为也可预测台风，如深海鱼群突然大规模上浮至近岸水域，常见的小型鱼类如沙丁鱼成群结队反向游动，贝类外壳开合速度明显加快，这些都可能是台风即将到来的预兆。
智慧的古人，除了上述方法之外，还总结出了其他观测方式。比如海鸟迁徙模式：信天翁等海鸟提前数日放弃常规捕食路线，鸮类夜间发出异常尖锐的啼叫声且频率增加，这也是海洋生物对台风来临的一种预警。海水异常现象：远离海岸的深水区出现异常泡沫带，这是台风前驱气流引发海底沉积物上涌导致的。
随着古人对台风认识的加深，开始总结出气压感知技巧，通过密封竹筒水面的波动频率变化来感知气压梯度，还会观察悬挂渔网的松弛程度，因为低压会导致纤维伸展。也有了预测台风的谚语口诀：“天青无云，海沸如汤”形象地描写了热带辐合带云层消散后的海面热力异常;“七月无风三尺浪，八月有雨台风狂”“蚂蚁搬家蛇过道，明日必有大风暴”等谚语，都是渔民们长期积累的经验总结。
日晷。资料图
飞机冲进风眼
“追风”开始霸气侧漏
2019年，美国影片《飓风猎人》上映，让我们陡然发现，现代人面对极端自然灾害也是可以霸气侧漏的。其实，早在20世纪30年代，就有人提出用飞机追踪侦察飓风的想法，并在美国气象局的支持下，美国参议院和众议院于1936年6月5日通过了飓风巡逻法案。
人类航空史上有记载的第一次“飓风猎人”任务发生在1943年二战期间。当时，一场飓风袭击了美国得克萨斯州休斯敦市。附近空军基地的两名飞行员，为了侦察飓风可能对基地的影响，驾驶一架T-6教练机强行冲进了飓风眼，也证明了用飞机侦察飓风是可行的。
之后，美国空军指定第53气象侦察中队执行此类任务，从1964年开始列装WC-130气象侦察机，至今前后装备了45架WC-130大力神气象侦察机。这个中队的飞机航迹遍布全球，其主要任务原理是根据风速和气压，预测风暴的走向，为防范飓风提供情报。
更具历史纪念意义的一次追击飓风事件，发生在1989年9月中旬。9月13日，影响美国东南沿海的飓风“雨果”生成。15日，据卫星图像估算，它已经升级到了三级飓风。其直径范围达到了惊人的600公里，影响面积广泛，带来了巨大的威胁。
面对即将来袭的“雨果”，一架用于气象侦察的飞机“飓风猎人”起飞，机上16人全部都是经验丰富的飓风科研人员，包括NOAA(美国国家海洋和大气管理局)飓风研究部主任、首席科学家和最有经验的飓风飞行员。
这架特制气象侦察机使用四台螺旋桨发动机，非常坚固且动力十足。它的任务是进入飓风内部，收集无法通过气象卫星获取的关键数据，如风速、气温、气压等。为了迎接飓风的挑战，飞机上搭载了价值超过一千万美元的专业气象研究设备。
这是一次成功的冒险，为科学家提供了宝贵的数据，揭示了飓风内部的奇妙之处。这次任务不仅是对科研人员勇气和智慧的考验，也是对飞行员技能和机型性能的极大验证。正是这次冒险飞行，美国国家飓风中心发现，在飓风的墙壁中，存在许多中等强度的涡旋，类似于一公里宽的龙卷风。这些涡旋的风速甚至可以达到每小时320公里，是气象卫星无法发现的。“飓风猎人”的任务也为科研人员提供了独特的观测视角，帮助他们更好地理解飓风内部的结构和力量。
飞机飞进台风眼收集台风信息。AI制图
协同作战+现代高科技
开启精准预测台风时代
如果说，美国气象部门在1989年那次行动属于冒险行为的话，近代“追风”者们则开始精准预测台风。去年“超大号”台风“摩羯”形成前，9月2日，在中国气象局综合观测司指导下，广东省气象局牵头联合国家卫星气象中心、国家气象信息中心、中国气象局气象探测中心、香港天文台、海南省气象局、广西壮族自治区气象局等单位，做好了台风观测业务的试验准备。
当天下午，中国气象局广州热带海洋气象研究所根据自主研发的9公里分辨率南海台风数值预报系统模式的集合预报和集合敏感性分析方法，以及台风目标观测区模拟系统，快速开展台风敏感区域判别。试验各参与单位共同确立了沿海风云卫星、北斗探空、S波段和X波段天气雷达等常规观测手段和香港“挑战者”号有人飞机等机动观测联合的协同观测方案，开展观测、数据收集、数值模式、预报、服务大协同业务。
4日至5日，风云四号B星启动干涉式垂直大气探测仪15分钟区域加密观测，获取台风区域三维垂直温湿度廓线等信息。快速成像仪1分钟可生成指定区域云图，空间分辨率达250米，同时结合风云三号G星机动目标侧摆观测，对台风水平整体或局部进行昼夜不间断的精细连续扫描。
广东气象部门则利用多种新一代天气雷达逐小时轮换运行VCP11、VCP21等扫描模式，对超强台风“摩羯”内部风暴(龙卷风)精细化观测。此外，香港“挑战者”号有人飞机启动两次观测，穿越台风眼壁飞进台风中心，收集从台风外围到中心内部结构的风、温度、气压等气象要素数据。
正是这种将飞机、气象卫星、雷达、AI算法等高科技手段全部用上，并且采用协同作战方式，台风“摩羯”还未登陆，9月4日，海南省气象局召开的新闻发布会上，气象专家就提出了“摩羯”或成近十年影响海南的最强台风。
