摘要：2025 年 1 月 18 日，WindBorne 的一枚 AI 赋能、长续航全球探空气球（GSB）从加利福尼亚州帕洛阿尔托发射，开始了非凡的旅程，包括几乎环绕地球一周。尽管这并非 GSB 首次环球旅行，但这次飞行特别引人注目：在降落前，气球成功部署了下投式探

2025 年 1 月 18 日，WindBorne 的一枚 AI 赋能、长续航全球探空气球（GSB）从加利福尼亚州帕洛阿尔托发射，开始了非凡的旅程，包括几乎环绕地球一周。尽管这并非 GSB 首次环球旅行，但这次飞行特别引人注目：在降落前，气球成功部署了下投式探空仪。这使得 W-2162 航班成为Windborne首次进行此类标准操作飞行的气球之一，并标志着提高全球 GSB 星座能力的重要一步。

在 WindBorne，正在重塑大气传感的未来。目前，根据世界气象组织（WMO）的数据，全球关键现场气象观测存在一个巨大的差距——仅有 15%的世界地区能够得到充分的气象预报观测。传统气象气球无法填补这一差距，因为它们受限于静止的发放点位和短暂的寿命，在这期间它们只能收集到一条短暂的单一路径的数据。这些限制在关键区域（包括海洋和偏远地区）上创造了“数据荒漠”，而这些地区的现场观测对于改善气象预报至关重要。

在 WindBorne 消减这一差距的使命中，处于核心位置的是 Atlas：世界上唯一、最大、同时升空的气象气球星座。在满规模时，Atlas 将包括 10,000 个全球探测气球，提供前所未有的持续现场大气洞察，包括压力、温度、湿度、风速和风向。

什么是下投式探空气球？

下投式探空气球是用于在风暴系统中（包括热带气旋或飓风）捕获大气数据的现场测量装置。传统上，探空气球需要一架专用飞机将其直接部署在目标风暴系统上——这是一项昂贵且危险的任务。

可视化展示一款专有 WindBorne 气球投放的下投式探空仪，包含微型传感器组和降落伞。长度：约 16 英寸

部分资助来自美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的气象项目办公室（WPO），WindBorne 的研究与开发（R&D）团队正在开发用于全球大气传感星座的探空气球。每个下投式探空仪都容易附着在一个“宿主”全球声学探测气球（GSB）单元上，并配备了传感器以收集风速、温度、湿度和位势高度。

示例倾斜温度图，显示从下投式探空仪飞行收集的数据。有几个区域露点（🟢）接触温度（🔴）——即在 860hPa 和 700hPa 之间）——显示空气完全饱和的区域，这对于理解云的形成、降水潜力和大气稳定性至关重要。

为什么使用下投式探空气球？

鉴于 WindBorne 的全球探测气球已经具备在全球任何地方捕捉现场大气探测的能力，为何还要投资投放式探空仪的能力呢？嗯，对于天气预报来说，一些最具影响力的数据通常发生在不同的气象现象周围——想想大气河流、飓风和恶劣天气。

缺点？这些风暴系统是易变的，带来湍急的风，极端的温度，以及大量的降水。在如此恶劣的条件下收集数据成本高昂，并且通过传统方法可能对人类生命造成危险——虽然全球探测气球（GSBs）对广泛的温度和条件都有很强的适应性（传感器经过定制校准，可以承受低至-80℃的温度），但即使是它们也更愿意避开极端风暴。从通过风暴系统上方的 GSB 释放探空仪的能力，能够以极小的成本收集这些宝贵的数据，并且没有任何人类生命风险。

先前的研究飞行和在飓风米尔特隆的操作工作证明，探空气球可以提供这种能力。然而，当时这些飞行需要专门的导航、无线电硬件研发和临时发射场地。

现在已经将这项核心技术发展到可以脱离研发阶段，进入标准操作流程。

目前，WindBorne 拥有七个永久发射地点，包括在加州帕洛阿尔托的总部。从这里，发射配备操作式探空仪的全球探空气球——2025 年 1 月 17 日下午 3:51 太平洋标准时间，W-2162 航班开始了它的任务。指令是：尽可能收集探空数据……并在数据稀缺的太平洋上部署下投探空仪。

利用 WindBorne 专有的地面和机载飞行导航系统，W-2162 飞越了美国，穿越了寒冷的北大西洋，在地中海上空升温，沿着亚洲大陆海岸线航行，最终抵达北太平洋，顺利开始了环球之旅。通过依赖一系列动态预报，包括 Windborne 自己的 WeatherMesh 预报，全球探空气球安全地避开了暴风雨天气，同时最大限度地收集了全球范围内的探测数据。

W-2162 的旅程高度图，从加利福尼亚海岸线到太平洋东缘。

时间到了！

10 天后，GSB W-2162 已到达太平洋东部一个系统的边缘。这个系统正在酝酿，有可能为太平洋上的一条主要大气流做出贡献。大气河（Atmospheric river）是一种现象，其中集中的水分以相对狭窄的带状形式穿过大气。这个术语是在 90 年代提出的，科学家们直到最近才开始对这些系统进行深入研究。圣地亚哥大学斯克里普斯海洋研究所就是这样的机构之一，它每年进行的研究，现在得到了 GSBs 提供的现场数据的支持。

W-2161 航班处于极佳的位置，可以通过投掷式探空仪收集有关该系统的宝贵数据。任务控制中心批准了投掷式探空仪的释放——通过卫星链路发送了几条命令，全球探空气球释放了其下投式探空仪有效载荷：

该探空仪收集了风速、温度、湿度和位势高度等数据，一直下降到海平面以上 30 米，并通过无线电链路将数据传回 W-2162。然后 W-2162 通过卫星链路将数据传输到地面服务器，几分钟内完成了数据采集周期。

W-2162 的载荷成功部署并成功回收数据后，全球探空气球继续前行，继续在太平洋上收集探空数据，直到完成使命。自首次从帕洛阿尔托发射起 13 天后，W-2162 已飞行 480 公里的垂直距离，收集了 55 次大气探测，成功部署了探空气球，并几乎完成了绕地球一周的航行。

在那时，W-2162 部署其探空仪的系统成为了一条大型大气河的一部分，这条河将在二月初淹没加利福尼亚海岸线。

大气河从西太平洋到加利福尼亚海岸的形成和运动。W-2162 在系统位于西太平洋（“北太平洋”左侧）时部署。

向前向上

从这里该去哪里？W-2162 航班证明了全球探空气球可以将探空仪成功纳入常规任务执行中。这使得 WindBorne 具备了在全球范围内监测极端和有趣天气系统的惊人能力。

在这里，Windborne 公司正在迅速扩大全球探空气球星座规模，以达到 Atlas 全规模（10,000 个气球）。在 Atlas 全规模时，附近的 GSB 可以快速部署或重新路由，以采样这些系统周围和内部的气象条件。通过这种方式，配备像 W-2162 这样的探空仪的未来 GSB 将缩小全球现场数据差距，并推动进一步解码地球大气系统的运作。

来源：科学冲锋号