《人民日报》聚焦！关于台风的世界性难题，北理工自主研制探测仪器！

抖音快讯 2025年08月28日 18:27 1 admin

提起台风，大家更熟悉的是伴随其发生的狂风、暴雨、风暴潮等极端天气现象。台风是地球上最强大、最具破坏性的天气系统之一。因其能量巨大、结构复杂、核心环境极端恶劣，对台风进行直接探测仍然是世界性的科学难题。

卫星云图看台风（图片来源：中国气象科普网）

多年来，北京理工大学张军院士团队自主研制台风探测仪器，开展临空环境台风探测，有可能深刻揭示台风生成、演化、突变的科学奥秘，推动我国台风精准探测、科学认知与精确预报迈入领先行列。8月25日，《人民日报》对团队研究进展进行了报道。

“如果顺利，未来几个月，我们研制的台风追踪探测仪器‘成色’就将接受检验。”北京理工大学教授胡纯难掩兴奋：“团队多年的努力，有望得到反馈。”正值台风活跃期，围绕即将开展的追踪探测台风的外场试验，北京理工大学复杂环境科学探测中心科研人员正紧张忙碌着。

团队合影

在北京理工大学复杂环境科学探测中心的陈列间里，摆满了团队研制的创新产品。其中一个临近空间超低气压传感器，大小如指甲盖，与一块小型电路板相连，虽然看上去并没有什么特别，但为适应极端条件，这个传感器有许多特别的设计。

台风追踪探测仪器示意图

由于现有的台风探测手段都有各自局限，而精确描述和预测台风，依赖于长期持续探测和高质量数据。因此，北理工专门研发仪器采集台风数据。

走进探测中心实验室，随处可见类型多样的仪器部件。它们主要分为四大核心部件，分别承担精细探测、信息传输、飞行控制和同化模拟功能。

不过仪器是无法靠近台风的，还需借助飞艇。在研究过程中，北理工在飞艇下方携带研发的仪器，通过抵近外测与直接内测相结合的方式，对台风进行抵近追踪持续探测。通过这套方法，科研人员有望反演分辨率至100米甚至50米级别的数字台风，这将极大提升人类对台风的认识，进而提高台风预报水平。

外场试验系留飞艇

团队首席科学家、北京理工大学教授张军在试验现场

在研发过程中，科研团队还遇到了诸多挑战。例如，在外壳材料上，由于飞艇载荷限制很严格——整个载荷系统需控制在200公斤以内，单个仪器的重量、体积、功耗被压缩到极致。科研人员尝试了不同种类的外壳材料，最终另辟蹊径，选择了硬质泡沫。

此外，研制台风探测仪器，极端环境是“拦路虎”。比如，飞艇上升过程中，温度变化显著，远超普通工业级芯片耐受范围。为让传感器稳定工作7天以上，团队设计了加热控制系统，为传感器“保暖”。

团队进行外场设备测试

台风探测雷达实物

以及与飞艇协同作业，也是研制过程必须直面的挑战。对此，团队在结构设计和算法上同时发力，确保了传感器适应飞艇动态姿态，稳定运行。

而在临近空间环境探测台风，由于之前没人做过，北理工团队成员许多工作都是从电路板设计、材料选型等基本工作起步，电脑里装满了各式各样的设计草案......

团队进行外场试验测试

张军指导团队进行实验

从第一代开始，仿真、测试再设计，历经近4年反复迭代优化，北理工团队一次次微调才做出最终产品。

2022年，经过多轮实测，探测仪器进行了第一次系统集成。2022年底，飞艇在临近空间飞行80天，飞艇可行性得到验证。在江苏盐城，去年底团队首次在运动平台上验证了全套系统性能，为后续高空探测奠定基础。

今年1月，北京理工大学联合多家单位申报，获批了临近空间环境特性及效应全国重点实验室，这是我国在该领域唯一的全国重点实验室。

团队专家研讨试验方案

团队正在架设无线数据接收天线

开展临空环境台风探测，有可能深刻揭示台风生成、演化、突变的科学奥秘，推动我国台风精准探测、科学认知与精确预报迈入领先行列......回望北理工在开展临空环境台风探测领域所取得的成绩，每一次突破都绝非偶然之举，北理工的科研征程，是深厚科研积淀与持续创新精神的集中体现。

而今，这所历史悠久、声誉卓著的高等学府，再次以其卓越的科研实力和创新能力，向世界展示了中国高校在前沿科技领域的探索与成就。

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部分素材来源：北京理工大学官网、官微等

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