5月29日,山谷清风拂面,福建三明市无人机试飞基地停机坪秩序井然。基地指挥中心大屏上,气象监测数据实时更新,首份三明无人机试飞基地专题气象服务产品发布。
这份成果,是福建省气象服务中心低空科研团队立足本地山地、沿海、海岛的差异化气候与地貌特征,攻关低空气象关键技术、推动气象服务场景化应用的重要实践。依托全链条自主技术创新,福建初步建成适配复合地貌的低空气象观测、预报、应用一体化技术方案。
多源数据融合 构建低空精密计算体系
针对福建山区局地乱流、沿海突发性阵风、海岛海雾频发等特点,省气象科研团队打通多类探测设备数据壁垒,融合多普勒雷达、测风激光雷达、风廓线雷达、地面自动站多源观测数据,攻克雷达降水订正、动力—统计降尺度、计算流体力学仿真等多项关键算法。
团队在东山县马鸾湾建成自动化精细化风场业务链路,从网格原始数据接入到三维风场产品云端发布,全流程3分钟自动完成;开阔区域低空风场仿真实现水平30—50米、垂直10米分层刻画,最大模拟高度突破3000米,提升气象产品低空精细化水平。
在预报模型层面,团队搭建以极速外推定量预报产品的短临外推雷达预报为核心、数值预报双系统交叉校验的预报架构,自主研发梯度理查森颠簸指数、低空急流指数两大低空专属诊断参数,实现3000米以下低空湍流、低空急流自动化识别预警,解决复杂地形低空颠簸预报难的行业痛点。
专项试验分域开展 前沿技术应用见效
立足福建省典型地貌,团队联合高校、航空企业开展定向科研试验,形成一批可复用的低空气象实用技术成果。
在厦门,团队在高崎机场布设了测风激光雷达,与探空、风廓线雷达组成立体监测网。该探测方案捕捉风切变时间较传统风廓线观测提前约20分钟,证实侧风突变是航空器进近复飞关键诱因。2025年台风“桦加沙”影响期间,实时风切变预警保障空港平稳运行。
在平潭,依托本地强风、高湿、高盐雾天然试验条件,团队搭建陆海空天一体化立体观测网,部署海洋气象无人艇、多型号激光雷达,研发海岛大风分钟级预报模型,为电动垂直起降飞行器整机抗风试飞提供全链条气象数据验证,支撑企业完成上千架次飞行器极限工况试飞。
在南平,团队增设垂直廓线雷达与北斗探空系统,搭建武夷山茶区低空精细化预报平台,划定茶园10—200米低空飞行风险阈值,依托现场便携机动观测技术,实现茶青无人机吊运全周期气象保障。
建成标准化技术体系 加快成果落地转化
依托海峡数字气象创新研发基地,福建气象部门科研项目接连落地,并牵头组建省级交通学会低空经济分会,打通气象科研成果向产业落地转化通道。
在标准研制方面,泉州牵头编制《低空气象观测站建设技术规范》团体标准,南平推进茶园无人机飞行气象预警地方标准立项,平潭联合高校、航空协会出台极端试飞运行规范,形成从观测建站、飞行管控到适航验证全链条标准化技术体系。
在成果应用方面,福州迭代升级低空气象数智领航平台,在旗山湖布设测风激光雷达、大气电场仪等立体化探测装备,融合国家级网格实况与短临预报产品,对接福州“福智巡”政务无人机管控体系,圆满完成 3333架数字中国无人机大型光影秀全流程气象保障;南安依托精细化格点气象数据,实现气象实况直连全省首个低空智能空管系统,动态优化低空航线规划。
下一步,福建气象科研团队将聚焦“十五五”技术攻关方向,持续升级人工智能低空短临预报模型,针对山地、沿海、海岛三类地形优化分场景算法;加密重点起降场、低空产业园激光雷达、能见度探测设备,持续完善全域低空立体观测网;面向低空物流、农林植保、海上应急等领域输出成熟技术成果,以自主科研成果构建国内特色低空气象技术范式。(王加义、张玉轩、李菲、何捷、张司琪、邓慧颖、林树勋对本文有贡献)
来源:中国气象报社

