针对海气界面各热力与动力参量的现场观测，长期以来依赖锚系浮标与船载观测手段。前者具有完整的海气界面长期监测能力，但其定点锚系特性无法有效覆盖空间变率，尤其在恶劣海况下开展持续观测存在显著技术困难；后者因其机动性优势可开展大面或加密观测，但由于观测成本限制无法维持长期大范围观测能力。针对全球海气界面长期广域观测需求，研发了漂流式海气界面浮标（Drifting air-sea interface buoy, DrIB）。DrIB作为锚系浮标的微缩版本，在保证平台稳定性与观测精度的前提下，以自由漂流的方式测量海表面气象参数与海表面温度，并通过卫星通讯实时回传观测数据。该型漂流浮标体积小、重量轻，且成本低廉，能够有效测量关键的海气变量，弥补了系泊浮标、漂流浮标及船载观测在空间样本量不足的缺陷。

DrIB由主浮体、桅杆及水下单元组成（图 2‑1）。其中主浮体直径约0.5m，可提供约30kg的储备浮力，内置控制系统、电源模块及海温传感器。桅杆长约3米，顶端搭载了Airmar超声风速站（观测高度3m）及温湿传感器（观测高度2.8m），用以观测矢量风速、气温、气压及湿度。水下单元包含垂直水帆与重力锚系，两者由6m长钢缆相连，其功能类似机械阻尼器，可扩大水下受力面积，通过反向应力减少DrIB的摆动，使其保持垂直方向。这种结构采用软硬连接，使整个系统更加稳定，避免受力不均导致过度倾斜。此外，特殊的软连接设计可以消除平台的固有频率，避免共振造成的结构损坏。历史浮标姿态数据显示，超过86%的最大俯仰角和横滚角都在30度以下，在传感器的操作范围内。传统漂流浮标具有较强的随流性，其轻质化设计及水帆结构保证其漂流轨迹符合表层（约15m）流场。DrIB则呈现较强随波性，水线稳定，保证了平台姿态及观测精度。

本文采用了在黑潮延伸体长期积累的DrIB数据资料，观测变量包括海表面温度及海面3m的风速、气温、气压及相对湿度，时间分辨率为1小时。

漂流式海气界面浮标的（a）示意图与（b）实拍照片

2025-JTEC-DrIB.pdf