025 年颶風(fēng)季以科學(xué)家觀測(cè)到的最強(qiáng)大西洋颶風(fēng)之一而聞名，美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局 (NOAA) 利用無(wú)人空中和海洋觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行的測(cè)量打破了多項(xiàng)紀(jì)錄。NOAA 海洋與大氣研究辦公室 (OAR) 還改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)性預(yù)測(cè)模型和風(fēng)暴潮工具，這將有助于提高未來(lái)的預(yù)測(cè)和預(yù)警能力，從而挽救生命并減少經(jīng)濟(jì)損失。

圖表顯示了 2025 年颶風(fēng)季期間為收集風(fēng)暴數(shù)據(jù)以改進(jìn)預(yù)測(cè)而進(jìn)行的颶風(fēng)獵人飛行次數(shù)、投放的探空儀數(shù)量以及部署的無(wú)人飛機(jī)和水上航行器數(shù)量。（圖片來(lái)源：NOAA 大西洋海洋與氣象實(shí)驗(yàn)室）

來(lái)自美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）大西洋海洋氣象實(shí)驗(yàn)室（AOML）和太平洋環(huán)境研究實(shí)驗(yàn)室的研究人員與英國(guó)海洋機(jī)器人公司Oshen以及南密西西比大學(xué)合作，率先研發(fā)出一種新型數(shù)據(jù)采集海洋機(jī)器人。該成功攔截了颶風(fēng)“亨伯托”，成為首個(gè)從五級(jí)颶風(fēng)內(nèi)部采集并傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)人水面航行器。

這些名為“C-Stars”的微型海洋機(jī)器人為NOAA國(guó)家颶風(fēng)中心（NHC）提供了關(guān)于“亨伯托”颶風(fēng)內(nèi)部低氣壓的關(guān)鍵信息，并在官方預(yù)報(bào)討論中予以公布?？茖W(xué)家們部署了八艘這種輕便的、長(zhǎng)約1.2米的無(wú)人帆船，它們配備了太陽(yáng)能傳感器，用于收集風(fēng)速和風(fēng)向、海面溫度、氣溫、氣壓和相對(duì)濕度等數(shù)據(jù)。

“我們收獲頗豐，并證明這些系統(tǒng)極具價(jià)值且經(jīng)濟(jì)高效，可以快速部署，”海洋與航空運(yùn)行辦公室（AOML）海洋學(xué)家兼聯(lián)合首席研究員格雷格·福爾茨（Greg Foltz）表示，“我們將以此為基礎(chǔ)繼續(xù)發(fā)展?！?/p>

美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）的研究人員、飛行員和工程師乘坐NOAA颶風(fēng)獵人飛機(jī)測(cè)試輕型氣象傳感器Skyfora，該傳感器從飛機(jī)上投放至大氣層。圖片來(lái)源：NOAA

在空中破紀(jì)錄

本季也使NOAA得以繼續(xù)探索從空中觀測(cè)風(fēng)暴內(nèi)部的新方法。海洋與航空運(yùn)行辦公室（OAR AOML）與NOAA海洋與航空運(yùn)行辦公室的飛行員、工程師和其他機(jī)組人員合作，在2025年颶風(fēng)季的五個(gè)颶風(fēng)中，成功地從NOAA颶風(fēng)獵人飛機(jī)上投放了17架“黑雨燕”（Black Swift）無(wú)人飛行器。由黑雨燕科技公司（Black Swift Technologies）開發(fā)的這些無(wú)人飛行器在颶風(fēng)梅麗莎期間低空飛行了120分鐘，創(chuàng)下了新的紀(jì)錄。另一架黑雨燕無(wú)人飛行器還拍攝了颶風(fēng)梅麗莎內(nèi)部的視頻。

“隨著我們每年部署次數(shù)的增加，我們離將這些工具應(yīng)用于日常作業(yè)的目標(biāo)越來(lái)越近了，”美國(guó)氣象局海洋實(shí)驗(yàn)室（AOML）颶風(fēng)研究部首席氣象學(xué)家喬·西奧內(nèi)（Joe Cione）說(shuō)道。黑雨燕是一款重2.75磅、翼展54.6英寸的飛行器。今年，西奧內(nèi)和他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新的黑雨燕飛行機(jī)動(dòng)技術(shù)，使其能夠幾乎原地停留在特定目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。

另一項(xiàng)測(cè)量紀(jì)錄也被打破：AOML的科學(xué)家們?cè)诜治鲲Z風(fēng)梅麗莎的投落式探空儀數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）颶風(fēng)獵人飛機(jī)投放的一個(gè)探空儀記錄到的風(fēng)速高達(dá)252英里/小時(shí)，打破了投落式探空儀記錄到的最強(qiáng)風(fēng)速紀(jì)錄。梅麗莎是2025年颶風(fēng)季最強(qiáng)的颶風(fēng)。

美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）提供了一系列海洋傳感器的數(shù)據(jù)。

在颶風(fēng)艾琳期間，NOAA的Argo浮標(biāo)和漂流器提供了有關(guān)風(fēng)暴的深入信息。Argo浮標(biāo)傳輸了風(fēng)暴前后的海洋狀況數(shù)據(jù)。NOAA資助的13個(gè)漂流器被部署到位，用于收集和傳輸風(fēng)暴的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在颶風(fēng)加布里埃爾和梅麗莎期間，NOAA協(xié)調(diào)部署了漂流器和投落式探空儀，使其靠近現(xiàn)有的海洋滑翔機(jī)航線，這是由NOAA全球海洋監(jiān)測(cè)和觀測(cè)計(jì)劃領(lǐng)導(dǎo)的“協(xié)調(diào)颶風(fēng)大氣-海洋采樣實(shí)驗(yàn)”的一部分。

將海洋和大氣不同高度的傳感器在同一區(qū)域采集的觀測(cè)數(shù)據(jù)匯集起來(lái)，可以為研究人員提供詳細(xì)信息，從而更好地驗(yàn)證觀測(cè)系統(tǒng)、改進(jìn)預(yù)測(cè)模型并提高颶風(fēng)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

本季，AOML及其合作伙伴在加勒比海和北大西洋部署了五架水下滑翔機(jī)。這些無(wú)人水下滑翔機(jī)收集并向全球電信中心傳輸海洋溫度和鹽度數(shù)據(jù)，供NOAA和世界各地其他預(yù)測(cè)模型使用。颶風(fēng)艾琳經(jīng)過(guò)了NOAA及其合作伙伴的三架水下滑翔機(jī)，觀測(cè)到了強(qiáng)烈的降溫現(xiàn)象，這一現(xiàn)象已被NHC記錄在案。冷卻可能是颶風(fēng)減弱的信號(hào)。

美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局 (NOAA) 的海洋滑翔機(jī)抵達(dá)海面，實(shí)時(shí)傳輸海洋溫度和鹽度數(shù)據(jù)。（圖片來(lái)源：NOAA）

測(cè)試新的颶風(fēng)預(yù)測(cè)工具和預(yù)報(bào)模型

本颶風(fēng)季，美國(guó)國(guó)家颶風(fēng)中心 (NHC) 測(cè)試了由 NOAA 全球系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的災(zāi)害服務(wù)預(yù)警系統(tǒng) (HAFS) 的一項(xiàng)新應(yīng)用，該系統(tǒng)有望改進(jìn)風(fēng)暴潮預(yù)警和警報(bào)的發(fā)布方式。測(cè)試是部署新系統(tǒng)的重要步驟。

美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局海洋實(shí)驗(yàn)室 (AOML) 測(cè)試了颶風(fēng)分析和預(yù)報(bào)系統(tǒng) (HAFS) 的幾種下一代配置。這項(xiàng)工作的重點(diǎn)是升級(jí) HAFS 的新型多風(fēng)暴版本，該版本可以同時(shí)模擬多個(gè)風(fēng)暴。對(duì) HAFS 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y(cè)試也表明，該模型能夠?qū)㈩A(yù)報(bào)時(shí)間從五天延長(zhǎng)至七天。

在颶風(fēng)季期間，美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）地球物理流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室（GFDL）的科學(xué)家們利用GFDL的高分辨率地球系統(tǒng)研究無(wú)縫預(yù)測(cè)系統(tǒng)（SPEAR）進(jìn)行了實(shí)時(shí)季節(jié)性颶風(fēng)預(yù)測(cè)，并將這些預(yù)測(cè)結(jié)果分享給了美國(guó)國(guó)家氣象局（NWS）的氣候預(yù)測(cè)中心和國(guó)家颶風(fēng)中心（NHC）。這些季節(jié)性預(yù)測(cè)直接支持了NWS官方發(fā)布的5月和8月颶風(fēng)展望?！稓夂螂s志》（Journal of Climate）今年發(fā)表的一項(xiàng)評(píng)估表明，SPEAR在多個(gè)海洋盆地都能提供精準(zhǔn)的季節(jié)性預(yù)測(cè)，其性能與前幾代模型相當(dāng)甚至更優(yōu)。

來(lái)源：中加海洋