大洋深处的浓雾中，一艘考察船正破浪前行。甲板上，气象海洋学院自主研制的轻量型云雾探测器伴随着无人机腾空而起，转瞬没入茫茫云海。

“成功了！”随着数据实时传回，某海域精细的云雾粒子谱廓线被首次成功获取，标志着我国在云雾微物理探测领域实现新突破。

完成这一创举的，正是气象海洋学院大气探测与大气遥感团队。三十多年来，该团队面对国家需求，始终坚守观云测雨专业领域，秉持着“测天探海，奋斗强军”的海天精神，走出了一条云降水测量仪器的自主创新之路。

破云识云，点亮战鹰归航路

回溯上世纪90年代，我军的飞行训练正面临着一个严峻挑战——夜间及复杂气象条件下的低云，如同隐形的屏障严重威胁着战鹰的起降安全。那时的云底观测手段相当原始，主要依靠人工目测，而气象观测员夜间目测的准确性和连续性很难保证。

“决不能让变幻莫测的云层成为制约空军战斗力的瓶颈！”面对这一亟待解决的难题，学院的老一辈科技工作者们毅然立下军令状。在没有现成技术可借鉴的情况下，他们从最基础的光学原理着手，在条件简陋的实验室里开启了最初的探索，解决了交流变直流实现三万伏触发氙灯的技术难题，研制出具有里程碑意义的云幕灯并列装部队。

那是一束在无数个深夜里划破机场上空黑暗的光束。观测员在远端遥控开启光源，光柱如利剑般直指天穹，照亮云底，再通过测量特定距离外光斑的仰角来估算云高。这束光，在今天看来或许略显简陋，但在那个艰苦创业的年代，它不仅为战鹰点亮了回家的路，更点燃了团队“自力更生、自主创新”的精神火炬，奠定了后来发展的坚实基础。

进入新世纪，一批充满活力的年轻科研人员从前辈手中郑重接过了这份沉甸甸的责任。他们面临的时代课题已经升级：如何让云的观测尽可能减少对人的依赖，迈向自动化、精准化和连续化的新阶段？

他们将目光锁定在国际前沿的非致冷红外焦平面阵列测云技术上。然而，这条创新之路注定不会平坦。

“最大的挑战之一就是红外辐射面阵列响应的温度漂移和非均匀性校正。”团队核心成员赵世军回忆道，“简单来说，就是要让我们的红外传感器在不同地域、不同季节观测天空时，每一个像素点都能保持同样的精准度，同时还要确保不随着时间和温度变化而产生漂移”。

为了攻克这个技术难题，团队分成数个攻关小组，昼夜不停地进行理论模拟仿真、实验室定标实验和野外试验验证。南方的盛夏，野外观测场上闷热得如同蒸笼；北方的严冬，精密设备常常被冻得无法正常工作。即使环境如此恶劣，但没有人轻言放弃，大家心中都燃烧着同一个信念：外国人能做到的，我们一定要做得更好！

经过无数个日夜的奋战，成千上万组测试数据的积累，关键技术难关终于被一一攻克。地基红外测云仪破茧而出，成为型号装备。它如同一位忠诚的“云层哨兵”，能够24小时不间断地凝视整个天空，自动识别云量、判断云状、测算云高，改变了以往依赖人工的落后模式，实现了从人眼观天到慧眼识云的历史性跨越。

入云追微，迷雾世界显真容

当地面观测体系日臻完善时，团队又萌生了一个更大胆的想法：既然很难把自然界中的云请到实验室，那我们就主动钻进云里去！这个富有想象力的构想，直接催生了轻量型云雾粒子探测器的研制计划。

“轻量化”三个字的背后，是极高的技术门槛。仪器必须功耗低、重量轻，还能在飞行中抵抗复杂气流冲击，并精确测量出微小水滴或冰晶粒子。这是一场涉及光学、电子学、仪器科学和气象学等多学科的综合性挑战。

经过数年的艰苦攻关，这个仅重不到1.5kg的“云端侦探”终于问世。它的首次亮相就令人惊艳：当它搭乘无人机飞越青岛胶州湾上空时，首次清晰地描绘出海雾微物理参数的完整垂直结构，为破解困扰航运与军事活动多年的海雾形成与消散机制，提供了最直接的科学证据。紧接着，在高原地区的系列试验中，它又成功实现了分别搭载气球升空和飞艇驻留进行云层直接测量，传回了宝贵的第一手云内粒子谱分布数据。

从此，从江苏射阳到江西庐山，从宁夏六盘山到四川红原，这支团队的身影活跃在祖国每一个需要观测风云的前沿阵地。他们自主研发的仪器多次登上央视新闻，向全国人民展示了中国气象科技工作者测天探海的豪情与实力。

在揭开云的奥秘之后，团队又将目光投向了更为复杂的降水世界。

“云和降水本就是大气系统中密不可分的兄弟，要真正理解天气的演变规律，就必须深入探索降水的微观奥秘。”团队骨干刘西川说道。传统的翻斗式雨量筒只能记录降雨总量，对雨滴的大小、形状、速度等关键微物理参数无能为力，而这些恰恰是理解降水形成机制、提升天气预报精准度的核心所在。

“我们必须突破传统思路，实现从间接感知到直接观测的跨越。”在经过无数个日夜的头脑风暴后，他们创新性地提出了单帧多曝光成像测量方法，刘西川说：“这相当于要在复杂的环境中给一群下落的雨滴拍摄‘高清动态写真’”。

从原理提出到工程实现，这条路充满艰辛。脉冲光源的同步控制、光学远心镜头的精密设计、在极短曝光时间内获取足够信噪比的图像......每一个技术环节都是一座需要翻越的高山。项目最关键的攻坚阶段，团队核心成员几乎把实验室当成了家，正是这种近乎偏执的坚持，最终催动了降水瞬态微物理特征测量仪的诞生。

作为一种全新的技术体制，该仪器成功获得了国家自然科学基金科学仪器基础研究专款的支持，并于2020年和2023年持续写入世界气象组织《气象仪器与观测方法指南》，这是我国自主研发的气象仪器首次进入该指南，为国际云降水测量提供了中国方案。

跨界创新，织就无形监测网

当团队在专用观测仪器领域不断突破时，另一条创新赛道被悄然开辟。这一次，他们的目光从专业的测量仪器，投向了遍布我们生活中无处不在的通信信号。

手机与基站对话，卫星与地面站联通，这些穿梭于天地间的电磁波，在穿越降雨时会发生极其微弱的衰减。“我们能否捕捉到这微弱的信号变化，反推出降雨的强度和分布？”一个极具创意的设想被提了出来：让整个通信网络，变成一张前所未有的、高密度的降雨监测天网。

这条路走得并不轻松。通信信号本身的波动就很大，要从中精准分离出那一点点由降雨引起的衰减，对算法的精度要求极高。项目初期，试验结果充满了噪声，有用信号微弱到几乎被完全淹没。“有整整近两年，我们甚至开始怀疑这条路到底能不能走通。”负责算法设计的青年教师曾教员坦言。

但是，团队没有轻言放弃。他们精心设计反演算法，反复优化模型，并下大力气搭建了我国首个针对该技术的大型野外综合试验场。通过持续攻坚，他们最终突破了关键核心技术，成功地将这些看似与气象观测毫不相干的通信信号“变废为宝”——转化为精准的降雨信息。这项名为“泛在通讯信号降雨测量技术”的创新成果，标志着团队的研究从建设专用观测网，迈入了“利用社会基础设施进行科学观测”的全新阶段。

前不久，团队成员受邀向世界气象组织专家介绍泛在通讯信号降雨测量技术，获得了专家的一致认可，被认为是在信息时代极具前景的大气探测新方法，为万物互联时代的智能监测开辟了新途径，正被写入世界气象组织2050愿景。

从云幕灯那一束在暗夜中探索的微光，到今天的泛在通讯信号降雨测量，三十年来，气象海洋学院大气探测与大气遥感团队始终矢志不渝探索先进探测技术，提升自主创新能力，带领我国的云降水测量仪器研制逐步从手动走向自动、从宏观走向微观、从地面走向高空、从中国走向世界。

近年来，该团队依托国家和军队重大项目，以先进光电技术、信息技术与大气科学的交叉融合为途径，加快了自主创新步伐，先后突破了基于多目立体视觉的雪花三维成像测量方法等多项技术，授权国家发明专利40余项，获省部级科技进步一等奖1项、二等奖2项，省部级技术发明二等奖1项，国家级学会技术发明一、二等奖3项。自主创新过程中，团队年轻教员也成长迅速，2人次入选国家级青年人才、4人次入选军队高层次人才、7人次入选湖南省青年人才，为云降水测量技术开发持续贡献力量。

“虽然技术一直在进步，但当前云和降水测量还远不能满足军事气象保障和科学认知的需求，我们正在加快突破太赫兹测云技术、云湍流耦合测量技术以及极端条件下的云降水观测技术，不断突破技术瓶颈，发展国产高端云降水测量仪器。”团队负责人刘磊的话掷地有声，“今年是‘十五五’规划的开局之年，也是气象海洋学院建院75周年。站在历史的新起点上，我们将继续观云测雨，为强国强军事业筑牢气象保障屏障。”