资料图：打捞过程中发现的飞机机翼残片

资料图：本文作者陈长胜(美国麻州大学海洋科学学院教授)

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　　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。

资料图：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，以及法国的大西洋MERCATOR模式。3个模型的反演计算结果都表明飞机落海处在飞机最后所在的位置的东北方30海里~40多海里的范围内。在海洋模型的指导下，法国组织了第二次大规模海上搜寻行动。但是，又一次以失败告终。

资料图：最终找到的AF447发动机、机轮相连的机体和两个黑匣子

　　第三次寻机仍以失败告终

　　第二次寻机的失败，对法国航空管理局打击很大，各种负面评论接踵而来。对海洋学家而言，这是一种永远不会消失的阴影。为了向遇难者家属有所交待，法国航空管理局迫不及待地发起第三次寻找活动。因为公众媒体大量地报道了一些专家对空客公司可能出现的技术隐患的质疑，空客公司面临的压力比法国航空管理局大得多。所以，他们主动提供了第三次寻找的大部分经费。但有了钱也不能无的放矢。这时， 有人想起了伍兹霍尔海洋研究所的研究员理查德·蓝伯诺。蓝伯诺曾经多次协助美国航空公司找到在海上失事的飞机和帮助民间组织找到百年前的沉船，被美国人称为“找飞机专家”。空客负责寻找AF447项目的领导人直接联系了他，并希望伍兹霍尔海洋研究所能参与第三次寻机行动。蓝伯诺认为AF447失落的海域海况太复杂，必须依靠先进的海洋模型技术。虽然在第二次的失败寻找中3个权威模型已用于确定飞机的可能范围，但他并不放弃模型理论的先驱作用，问题是什么样的海洋模型能够更为切合实际。

　　那天一早，他来到我的办公室。第一句话就说：我希望你加入伍兹霍尔海洋研究所团队，参加第三次寻找行动。其实，我和蓝伯诺都是世界著名海洋学家罗伯特·比尔兹利的学生。上世纪80年代我在美国麻省理工学院和伍兹霍尔海洋研究所攻读博士学位时，比尔兹利教授和蓝伯诺师兄曾经手把手地教我海上观测理论和海上观测实践。许多年后，我们共同发表了不少文章。也就是说，我们在理论和实践中有着共同的基点。当他找我商量此事时，同时转达了比尔兹利教授和伍兹霍尔海洋研究所另一位海洋学家欧文斯教授的心愿，他们都希望我能参与。再者我也是伍兹霍尔海洋研究所的客座研究员。出于对尊师的信任和自身的责任感，我领导的麻省大学FVCOM海洋模型开发团队加入了由伍兹霍尔海洋研究所参与寻机队伍。

　　不久，第三次寻机行动的海上实验方案制订讨论会在法国巴黎旧机场空客会议室召开。参加会议的有法国航空管理局的官员、法国军方代表、北约组织军人、法航飞行员、空客AF447寻找项目负责人、英国和法国航空安全管理部门负责人以及参加过第二次寻机的海洋学家们。蓝伯诺和我全权代表伍兹霍尔海洋研究所。会上各国科学家对第二次寻找失败进行了总结， 我代表伍兹霍尔海洋研究所作了45分钟报告。通过对第二次寻找方案制定过程的所有材料和法国航空管理局所有资料数据的分析，我归结了寻机的困难之处和失败的原因，并提出了新的寻找方案。我的方案引起了剧烈争议。开了几天会， 仍然无法统一思想。

资料图：本文作者陈长胜教授正在讲座

　　空客项目负责人为了增强我们的积极性，专程来宾馆探望，希望我能继续坚持观点，让法航官员听到基于海洋学理论的不同声音。作为一个海洋科学同行，我十分尊重那些为第二次寻找制订方案的各国学者，为尽快找到飞机而坚持自己的观点。虽然争执不休，各持己见，但最终还是有所成效：大家一致同意公开自己的资料，并决定每星期开一次国际电话会议，讨论各自的进展，以及接纳我们FVCOM模型来制定第三次寻找方案。在这里，我不得不提的是，欧洲各国学者在资料共享方面是真正的相互支持。虽然我们在会上争得面红耳赤， 但我需要他们提供相关资料时，他们做到了毫无保留。我觉得与这些敬业的学者工作是我参加这次寻机的最大收获之一。

　　在制订第三次寻机方案过程中，某国的渔民告知法航管理局，为了了解海水运动，他们曾在附近海城投放了两个漂流计。在飞机遇难的时间段，他们发现那两个漂流计的轨迹经过飞机最后所在位置范围，然后向北漂去。渔民将漂流计的记载数据送给了法航管理局。这两个漂流计轨迹资料的出现，立刻改变了众人的思维。我们只要能用模型模拟出这两个漂流计的轨迹，我们就可以用反演法跟踪尸体和残片，找到飞机主体的所在地置。在这个思想指导下，法国学者通过四维同化技术预测飞机的位置可能在飞机最后所在位置范围的西北角。因为那个海域未曾寻找过，许多人都相信这种可能性很大。于是各国学者用不同的方法演算，都获得相似的结果。然而，我们的团队却提出了疑问。因为我们通过FVCOM模型对所有那个海域漂流计的模拟发现，不同漂流计的轨迹在几海里内的流动方向出现了完全相反的观测值。如果我们将这些反向漂流计去除，我们就可以得到与法国学者同样的结果。反之，结果完全不同。

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