穿越台风，一艘无人帆船的奇幻旅行

　　然而，台风有时也不按“剧本”走，说好“拐个弯就走”突然来了个“回马枪”，预报风力不大，破坏力却极强。网友调侃：天气预报员大概是世界上最不靠谱的职业。

　　难道真是气象台不给力吗？真相远比你想的复杂。在与台风不确定性搏斗的进程中，各路专家也使出了浑身解数。

　　此前，海洋精准感知技术全国重点实验室教授、浙江大学海洋学院教授李培良带领研究团队，完成了一项业内看来“不可能完成”的任务——

　　6月13日0时28分，一艘无人风帆航行器从今年第1号台风“蝴蝶”北部进入台风眼，约半小时后又从台风东南部穿出。其间，它扛过44节最大风力（约81公里/小时的风速），不仅毫发未伤，还掌握了台风运动时完整的气象、海浪等第一手资料。

　　这是我国海洋气象史上首次成功利用无人航行器穿越台风眼，并开展相关数据监测。一个多月来，团队每天都开会复盘总结，调整船体细节和各项参数，为下一次穿越台风做准备。

　　7月20日，“信天翁”再次成功穿越了今年第6号台风“韦帕”。这意味着，今后台风预测“翻车”几率或能逐步减小，人类“把脉”海洋也有了更多手段。

　　一个“上天派来”的信使，安然穿过台风眼

　　奇迹如何造就？近日，带着好奇，记者来到浙江大学海洋学院一间实验室。

　　实验室不大，并排放置的三艘航行器挨得很近，侧身才能从中间通过，研究团队正埋头组装其中一艘，大家想趁着下一个台风来临前完成。

　　“原来是它啊！”初见“胜将”，记者心里不免有些许激动。航行器外观并不复杂，形似虎鲸，长约4.3米，最宽处0.8米左右，帆高4米多。航行器内部由浮力泡沫、驱动器及十多个传感器组成，可监测风速、波浪、风湿温压等数据。

　　李培良给这些无人风帆航行器取名“信天翁”，和一种大型海洋性鸟类同名，传说是上天派来的信使，能够预测天气。

　　不过，面对个性极强的台风，目前全球已有相对成熟的监测手段和计算模型，比如地面监测站、遥感卫星、雷达等，李培良和研究团队为何还要花大力气与其直面抗衡？

　　这要从台风预报的本质说起。台风预报是通过数值模型模拟海气运动，但这是一个典型的混沌系统，微小扰动就能引发巨大变化。

　　例如，一次未监测到的局部海洋或气流波动，可能像“蝴蝶扇动翅膀”一样，在几天后变成一个路径或风雨异常的台风。今年第4号台风“丹娜丝”，就是这样不按套路出牌。

　　另外，“黑天鹅事件”在全球气候变化下愈发常见，现有模型对极端天气的预测能力有限，这相当于给计算台风的“方程式”里增加了许多变量。

　　由此可见，准确预报台风难度很大。一方面，目前的监测数据覆盖仍有盲区；另一方面，受设备限制，台风监测还停留在外围。

　　这些年，一些科学家跃跃欲试，开始尝试利用无人机穿越台风核心区域，补齐海洋气象环境监测的“拼图”，但最终结果不尽如人意，很难“看”到台风运动全貌。

　　还有海面上的浮标化身“哨兵”，在一次次台风洗礼中完成使命。只不过它们位置固定的特性，也只能碰运气监测台风过境时的瞬间变化。

　　“这是续航能力和驱动方式导致的。”用李培良的话说，跑得快的跑不远，跑得远的跑不快。

　　“信天翁”就像海洋版“无人机”，主要利用风能驱动，通过调整风帆角度产生压力差，从而推动航行器前进。靠风推着走，还能大大降低航行器能耗，让能源系统专心为各类传感器“续命”，0.6吨的体重也让“信天翁”拥有不错的抗风能力。

　　此次穿越台风“蝴蝶”，“信天翁”就在狂风巨浪中追逐前行。

　　6月8日，得知台风要来，团队成员既兴奋又紧张，每天醒来第一件事就是打开台风路径实时发布系统。“怕它不来，又怕它乱来。”

　　6月10日，台风“蝴蝶”逐渐生成，团队将“信天翁”放至其北部530公里处开启任务。此后几天，大家24小时轮流值班，一双双带着红血丝的眼睛汇聚在实验室里。

　　6月13日凌晨0时28分，“信天翁”进入台风风圈，有人盯着手机关注台风走向，有人盯着电脑数字化后台，随时调整航行器位置。

　　“成功了！”0时56分，“信天翁”跟着台风航行了半个多小时后，不知谁大喊一声。

　　一向淡定的李培良从座位上站起，双手微微颤抖，在微信群发了个大红包。

　　“我国在海洋气象监测领域迈出了历史性一步。”中国海洋大学研究生院常务副院长陈朝晖说，这也为科学家深入了解台风内部结构、形成机制及演变规律提供了有力支撑，有助于准确理解海气界面的物质能量交换，提升台风预报的准确性和防灾减灾能力。

　　无数次“散架”，只为一趟“环球旅行”

　　这历史性的一步，李培良带着团队走了4年。

　　获取台风眼内关键数据，长期以来让科学家犯难。“能不能研发一款设备，让它跟着台风跑。”“信天翁”的雏形，开始在李培良脑海里萌芽。

　　就这样，无经验、无资源、无平台，李培良带着不到10人的研究团队白手起家。起初，面对高昂的船体模具制作费，团队成员决定自己干，一刀一刀锉磨、一榔头一榔头敲打，花了1个多月时间纯手工打造。

　　“其实造船并不难，难的是如何让它在极端环境中生存下来。”李培良喜欢看达喀尔拉力赛，他以此来给记者打比方，“好比一辆汽车要去参加拉力赛，不仅要面对高温、沙尘，还要挑战沙漠、戈壁、河滩等复杂路况，性能很重要。”

　　“有时一条完整的模拟船出去，回来后不是零部件掉了，就是帆被撞坏了。”一次次看着狼狈归来的伙伴，李培良也怀疑过自己，到底要不要继续坚持。但他笑称自己“脸皮厚不怕失败，不行就下一次”。

　　“信天翁”团队来自海洋学、计算机、电子、机械等专业，领域不同想法自然也不同，常常开着会就“吵”了起来。

　　有一回，大家为了控制系统中一个螺帽垫片争了起来，李培良认为多放一个垫片稳定性更强，但有成员认为没必要这么复杂。

　　还有一次，李培良看到大家在船体上安装了4G通信系统后立马指责，这套系统在全球范围内无法适用，可成员们也很委屈，只不过是试试，不用如此较真。

　　摸索前行的过程中，有人因为彷徨离开，也有人因为情怀加入。王肖楠就是其中之一。他辞去北京的工作加入“信天翁”团队，助力船只通信技术。王肖楠不知道“信天翁”未来到底能完成多少任务，他只是觉得“这件事有用”。

　　2022年，在无数次头脑风暴后，“信天翁”终于初具成型。紧接着，是一场长达3年的拉练。团队成员带着“信天翁”沿着我国的海岸线走南闯北、边试边改，累计试验时长2200小时。

　　万事俱备，只欠台风。今年初，在大海中拉练的“信天翁”各项参数都趋于稳定，在强风测试中也不再“散架”。李培良对其穿越台风有了一定底气，便和同行聊起这个想法，谁知无人看好，甚至还有人泼冷水说“别折腾了，肯定会被吹跑”。

　　等风期间，李培良和团队在1.0版本基础上，“精加工”了4个月，将其升级为2.0版，最终成功完成任务。

　　这段时间，团队又进入无尽的调整和测试。预计今年底，“信天翁”就将从全球海况最恶劣的海域之一——西风带出发，开启它的“环球旅行”，迎接更多极端环境的挑战。

　　此外，团队还将迭代制造材料，让“信天翁”可潜入海底1000米工作。全球海洋气象环境监测的数据空白，或将被一点点填补。

　　等风来不如追风去

　　不过，李培良和团队的野心远不止台风。

　　“等风来不如追风去，要让‘信天翁’环球航行，获取更丰富的海洋环境数据。”李培良语气坚定。

　　之所以先与台风抗衡，因为这是海洋与大气物质能量交换过程中，最复杂的一种情况。在李培良看来，挑最难的先上，成功率就会更高。

　　古往今来，从迎风放纸鸢的孩童，到去高山把风变成清洁能源的“追风人”，再到给风定级分类的科学家，人们似乎从未停止过对风的追逐。

　　风的背后是海。海洋的温度、水流和生命变化，驱动着全球生态系统，人类对海洋同样着迷。

　　为什么要“把脉”海洋？Deepseek给出的回答，是因为这关乎我们赖以生存的蓝色星球的健康、人类的未来以及我们对生命和宇宙的基本理解。

　　李培良的回答则多了一份家国情怀：“21世纪是海洋的世纪，谁占据了海洋空间的制高点，谁就掌握了主动权。”

　　随着科技的发展，如今人类对海洋的认识越来越深入。而现实中的海洋，也远比故事里的“龙宫”有趣得多。

　　那么，目前人类“把脉”海洋的功力究竟有几成？

　　据李培良介绍，现在海洋环境监测有定点和运动两种常见方式。前者多为传统的锚系浮标和科学调查船等，但成本高、灵活性差；后者虽优势明显，但设备在极端环境中生存能力不强。

　　比如运动监测，这就不得不提到业界响当当的“明星”——Argo浮标。这是25年前启动的一个国际计划，人类历史上建成的首个海洋立体监测系统，中国、美国、法国、德国等30多个国家和团体共同参与。

　　科学家们要把一个个像针筒一样的家伙丢入大海，让它们作为海洋的“眼睛”漂流三至五年时间，在0至2000米海域内起起伏伏，监测海水温度、盐度等关键要素，并将其自动传送至卫星地面接收站，实时为气候、海洋学及渔业研究提供数据。

　　前段时间，我国一艘以“魔鬼鱼”命名的无人潜水器——“海魟二号”也打开了运动监测的新空间。这款潜水器重约0.4吨，最深可至海底1500米，最长连续工作10小时。

　　在18天的自主运行中，“海魟二号”完成了贴海底定高巡航、定点悬停、原地转弯等高难度动作，并27次开展高精度水下自主对接，进入水下基站充电补给并传输数据，成功率达100%。

　　这两年，有参赛者开始将目光转向无人风帆赛道。除了“信天翁”，还有一位强劲对手，是美国一家海洋无人机公司研发的Saildrone。

　　和“信天翁”类似，Saildrone是利用风能和太阳能驱动的无人帆船，如今已在北大西洋追踪过飓风，发现了太平洋一座3200英尺高的水下山峰，并开始绘制全球海底地图。

　　事实上，Saildrone的相关研发成果，给了李培良做强“信天翁”的信心与决心。“国外可以，我们为什么不行，还要比他们做得更好。”彼时，李培良在网上看到新闻后暗下决心。

　　“当前，人工智能、大数据和物联网技术日趋完善，海洋环境监测和资源开发的边界或将被重新定义。”浙江大学海洋生物与药物研究所副所长章春芳教授说。

　　也许不久的将来，还有更多“信天翁”、“海魟二号”、Saildrone等先进设备诞生，帮助我们逐步揭开深邃海洋的神秘面纱。