亲历者独家披露：法航客机是如何找到的

亲历者独家披露：法航客机是如何找到的

陈长胜（美国麻州大学海洋科学学院教授）

关键词：

一个科学家最大的本领就在于化复杂为简单，用简单的方法去解决复杂的问题。

打捞过

程中发现的飞机机翼残片

核心提示

●美国伍兹霍尔海洋研究所现任所长把在大洋中寻机比喻为“在干草堆里寻针”。作者认为，在大海里寻找失事飞机，关键是能够科学地确定寻找“范围”。

●前3次搜寻都以失败而告终，法国航空管理局和“空客”公司压力倍增，作者领导的科学研究团队“临危受命”，领导了第4次寻机方案的制定工作。

●作者及其团队通过运用FVCOM海洋模型，找到了4个概率最高的地点，并通过对模型可信度的分析，认为第一个位置可能性最高。最终，海上搜寻团队在第一个位置处成功找到了飞机残骸。

打捞过

程中发现的飞机机翼碎片

这几天找笔者的电话不断，主要围绕当年在各国合作寻找法航AF447飞机，3次出航都无功而返的情况下，我们如何帮助法国空中客车公司确认遇难飞机在大约4000米海底的位置，以及美国伍兹霍尔海洋研究所搜寻团队在我们预测地点找到飞机残体和两个黑匣子的经过。

人们都知道世界著名的伍兹霍尔海洋研究所找到了法航AF447，但并不了解他们为什么能很快成功。媒体对我们的描述，最常见的用词是“Professional”，即专业性。其实，无论成功与否，每次寻机团队都是由专业人员组成的。事实上，伍兹霍尔海洋研究所也参与了第3次寻找AF447的失败行动，但直到第4次才最终成功找到法航失事客机，从而为整个世界解开了谜团。

伍兹霍尔海洋研究所现任所长在接受媒体采访时，把在大洋中寻机比喻为“在干草堆里寻针”，这很形象。当媒体问为什么如此艰难时，我们通常的比方

是：在浩瀚的海洋里寻找飞机就像在游泳池内找一根针。如果只告诉你针在游泳池里， 你可能永远找不到。但如果告诉你这根针在游泳池的东北角，你就有希望通过努力找到它。如果能准确地指出针就在游泳池东北角的某一点，而且确定那个点的误差范围，你就有可能很快找到这根针。所以在海里寻找失事飞机，关键是能够科学地确定寻找“范围”。

在这里，我想通过对寻找法航AF447过程的回顾，与读者分享我的经历，这些经历可能对将来组织海上救援有所帮助。

打捞过

程中发现的飞机机翼碎片

第一次寻机一无所获

2009年6月1日，法航AF447在从巴西里约热内卢加利昂国际机场起飞，在飞往法国巴黎途中的北大西洋赤道附近海域消失。在飞机信号消失前地面控制台最后一次收到飞机的位置为北纬2.98°、西经30.59°。飞机失事后，法国航空管理局立即组织了由飞机、卫星、 军舰、以及潜艇组织的三维立体

大规模的寻找行动。法国海军、美国海军、北约组织、巴西、英国和德国等都参加了这次行动。

在正常的情况下，地面控制台每5分钟就会收到飞机发回的信息，其中包括飞机的位置、高度、航速和航向等。信号消失前飞机最后所在的位置乘以5分钟时间，就能确定出一个以飞机最后所在的位置为中心，以当时航速条件下5分钟能走的距离为半径的一个圆，这就是飞机落水的最大海域范围。也就是说，如果是由飞机故障问题或飞行员操作失误所造成的飞机失事，这架飞机一定在这个圆的范围内，而这个圆的半径大约为40海里（约1.7万平方公里）。可是要在这个圆内找到飞机也不是一件容易的事。

通常的做法是用声呐仪在附近进行高密度地寻找。在大多数情况下，飞机应当离飞机最后所在的位置不远的位置。但由于法航客机最后所在的位置范围内的海区有4000米之深，且处于复杂海脊带，所以用高密度寻找方法未能找到。

后来，美国海军利用两个全球海洋预报模型所预报的海流场，对飞机在水中漂移作出预测，除了大范围的走航式寻找外，还加大了对飞机最后所在的位置范围东北角海域的寻找，但仍然一无所获。

发现的

遇难者位置，反演至飞机失事时的位置

第二次寻机无功而返

2009年6月6日，一艘新加坡的商船路经此海域时，在该圆圈的北面发现了第一具浮在海面的尸体。这具尸体的发现，促使搜寻团队将寻找的视线全部移向北面。

从6月6日到6月19日，在该圆圈外的北部海域找到了58具遇难者尸体和495件飞机残片与物品。根据其所出现的位置，美国海军和法国政府通过3个海洋预报模型所提供的海流场，反演了这些尸体和残片在出事时的源点位置。这些模型包括美国海军投入预报服务的全球G-NCOM和HYCOM模式，以及

资料获得后，我详细阐明了我们的目的。正因为2009年所获得的漂流计资料来自不同水深，出现时间也不同，我们无法用这些资料来验证在模型分辨率达到何种程度条件下可以分离和模拟出热带辐合带处中尺度的流场。我们必须有一套同步的观测流场数据来验证和找出同化的时空尺度。我越讲他们越糊涂，不过通过交流，帮助他们增加了对我们的信心。通过大量实验，我们发现在当我们的模型分辨率尺度与同化空间尺度对应，而且同化时间窗与中尺度涡旋演变尺度成一定比例时，我们能成功地分离和模拟出8个漂流计的轨迹。

有了这一结果，我们用同样的方法和参数对2009年路经出事海域的漂流计进行同化模拟，并发现模型能将所有的漂流计轨迹重演。其模拟误差随时间增大，最可靠的时间段是2009年6月1日至6月10日。有了这些可靠的实验结果，我们选择了6月6日至8日找到的遇难者尸体，通过模型反演了在不同风场条件下他们从出事时到被找到时的漂移轨迹。我们只选择尸体而没有选择残片是因为残片大小差异太大，风对其影响率很难确定。我们用浮力理论对海面尸体漂移进行了研究，并向美国和欧洲的专家请教，找到了风影响的系数在1%~3%之间。通过对各种系数条件下尸体漂移的模拟，我们找到了4个概率最高的地点。第一地点就在飞机最后所在位置附近，第二地点是在东北海域内，第三个地点在飞机航线后方（那里曾经发现过油迹)，第四个地点在航线右后方的最大圆之外。我们通过对模型可信度的分析，认为第一个位置可能性最高。将我们实验结果汇总后，我起草了第四次寻找方案建议书。与以往不同的是，空客要求我简明扼要，并明确指定寻找路线与地点的前后安排。报告交上后，通过空客评估，最终交给海上寻机作业团队。这些成员大多都参加过第三次寻机工作。 由于他们经历过几次失败，对模型结果不大相信。他们要求我到他们实验室详细解释我们的方案和我们的推理方法，并提出了各种各样的问题。最关键的是，第一个可能位置已在第一和第二次找过，为什么还要再找。我花了整整一个上午耐心给他们解释。

第四次寻机就由伍兹霍尔海洋研究所海上作业团队在这种凝聚着许多不安的状态下展开了。非常幸运！海上作业团队第一时间就在我们预测的第一个地点海底找到了飞机残体。残体找到后，用高分辨率拍下了当地海底各残体和两个黑匣子的位置。随后的打捞过程十分顺利。当我在凌晨收到发自空客项

目负责人找到飞机的邮件时，我兴奋极了。尤其是注明就在我们指定的位置上找到，我顿时感到前所未有过的轻松。我把邮件转发给我们实验室的全体同仁。参加这次试验的成员全部是华人，研究员包括徐启春、 戚建华、林辉婵、赵柳智，当时的研究生是高郭平、 薛鹏飞和来志刚。他们是真正的无名英雄。没有他们的努力和认真的工作, 此次成功是不可能的。

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