热带气旋多在远离陆地的海洋上发展，相关的实测气象数据往往很稀疏，例如来自岛屿气象站、浮标等。热带气旋的定位、强度及结构分析很大程度上基于以卫星、雷达为主的遥感观测数据，虽然这些观测的范围广、密度高，但仍无法取代风暴内部实测数据的重要性。

自2009年开始，天文台与政府飞行服务队开展勘察飞行任务，利用机载的气象数据量度系统采集飞行途中的气象数据， 2011年合作扩展至飞近南海热带气旋收集数据 ^[1]。在2016年9月对热带气旋鮎鱼的探测任务中，天文台首次使用下投式探空仪进行气象实测；此后对山竹、苏拉、韦帕、桦加沙等对香港构成严重威胁的台风，亦曾进行下投式探空任务。

下投式探空任务通常在海平面以上十公里或更高的空域进行，探空仪透过机身后方的专用管道投放。探空仪内置全球卫星定位系统（GPS）天线和接收器、气象数据感测器，以及其他零部件（图一），以收集热带气旋附近不同高度的气象资料，包括风向、风速、温度、湿度和气压，其中高空风是透过GPS追踪探空仪随周边气流移动所计算出来的。探空数据会实时以无线电发射装置传送至飞机。另外，探空仪的降落伞可减慢下降速度，使测量的资料更充足和稳定，探空仪从投放至降落海面一般需要十多分钟。

热带气旋内不同高度的数据有助分析其三维结构，而接近海平面的风向风速和气压尤为重要，对判断风暴的位置、强度和风场有极大帮助。在2025年超强台风桦加沙的探测任务中，9月23日上午一个距离风暴中心约120公里的探空仪录得飓风程度的近地面风速，显示桦加沙的飓风范围相当广阔（图二），数据对天文台其后发出十号飓风信号的决定发挥关键作用。探空仪的数据也可以融入数值预报模式，研究显示能提升热带气旋强度及路径预测的准确度 ^[2]。

下投式探空仪的数据会发放至世界气象组织旗下的全球电讯系统，供全球各地的气象部门及数值预报中心使用，亦会利用数据专线传送到内地气象单位及科研机构，以期为台风预测及防灾工作提供有力支持。2024年初起，天文台积极与中国气象局、上海台风研究所和亚太台风研究中心合作，进行飞机协同观测，扩大观测范围和增加观测数据量。

热带气旋探测任务存在一定风险，虽然热带气旋的气旋性环流及螺旋雨带主要在对流层中低层，但在十公里或以上的高空，飞机仍有机会遇上湍流、冰雹和结冰。每次飞机探测任务的顺利完成，都离不开飞行服务队人员在极端天气环境下的专业操作，这些宝贵的实测数据为科学决策和防灾减灾提供了坚实基础。