我國海洋觀測已經形成了由岸基、海基、空基、天基、船基構成的立體觀測網。 自然資源部南海局 供圖
賀 靚
12月3日,2020年汛期海洋災害預警報總結交流會在福州召開。據悉,2020年汛期,各級海洋預報減災機構經受住了 17次風暴潮、20次災害性海浪過程的考驗,及時製作釋出了準確的海洋災害預警報資訊,為各級政府科學部署沿海防災減災工作提供了重要參考,為沿海人民生命財產安全提供了可靠保障。
會上,國家海洋環境預報中心主任於福江梳理了海洋防災減災面臨的形勢與挑戰,回顧了我國海洋環境預報的發展歷程,介紹了構建我國自主海洋數值預報業務體系的進展,展望了“十四五”海洋預報工作。
全球海洋麵臨的災害與風險加劇
於福江認為,全球海洋麵臨的災害與風險加劇。在海洋氣候變化的重要因素中,都顯示出這樣的趨勢。這不僅表現在風暴潮、海嘯等災害事件逐年增加、程度加劇,而且也反映在環境汙染、生態災害、突發事件等造成的風險增加。
“聯合國海洋科學十年(2021~2030)確定了6大戰略目標,其中4個與海洋觀測預報緊密相關。”於福江介紹,一是加快海洋科學研究專案程序,支援開發綜合多風險預警系統,強化社群的應變能力和適應能力,提高防災意識,減少海洋極端事件相關危害的風險;二是加強海洋觀測網路、資料系統和其他基礎設施建設,支援各國在2030年之前實現滿足國家需求的合作伙伴關係;三是獲得海洋科學知識,促進海洋技術轉讓;讓利益相關者參與,並讓其在海洋管理、評估和應對氣候變化應用中受益;四是加強各利益相關者在海洋科學領域的合作、協調和溝通,保證能及時向決策者提供新的科學支撐。
海洋觀測與預報走向全球化是發展的必然
“國家海洋環境預報中心從1965年成立,到‘十二五’末的50年間,預報區域主要集中在中國近海。”於福江介紹,“十三五”期間,預報服務範圍從中國近海逐步拓展到西北太平洋和海上絲綢之路沿線海域。“十四五”期間,預報區域將拓展到全球,實現全球監測、全球預報、全球服務。
無論是從當前國際國內形勢來看,還是海洋預報發展的需求,海洋觀測與預報走向全球化是必然程序。
目前,全球化海洋觀測可實時獲取全球4000多個浮標、1000多個海洋站資料,全球海平面觀測系統有800多個觀測站,全球數字地震臺網可實時獲取全球超過500個寬頻地震臺監測資料。
衛星和航空遙感觀測可業務化實時獲取10餘個國際國內衛星資料。我國在軌執行6顆海洋系列衛星,可近實時獲取海面動力高度、波高、海溫、海面風等衛星反演資料。
極地觀測上,我國在西北太平洋和印度洋開展了浮標觀測,以及“大洋”號、“雪龍”號系列科考船走航式觀測和極地觀測。在南極設有長城、中山、崑崙站,在北極設有黃河站。
我國近海海洋觀測形成了由海洋站、雷達站、海嘯預警觀測臺、浮標潛標、志願船等構成的觀測網路。
構建我國自主海洋數值預報業務體系
於福江重點介紹了預報中心構建的我國自主海洋數值預報業務體系,包括自主模式研發、自主業務平臺和自主視覺化平臺。
——自主模式研發。主要包括自主海洋溫鹽流數值預報模式;基於深度學習的自主海浪智慧預報模式等。
——自主業務平臺。如,智慧海嘯預警分析處理平臺凸顯自主化、整合化、智慧化、業務化的特點,確保快速得到海嘯數值預報結果;智慧海嘯資訊處理系統,可以完成快速預報、高效推送、多渠道釋出的一系列動作。
——自主視覺化平臺。中心自主研發的OceanFlow海洋資料視覺化平臺用於展示預報中心的海洋環境預報產品,包括海流、風場、海溫、海浪,該平臺還搭載了海洋目標物漂移預測系統,模擬海上溢油、海上搜救、微塑膠、魚卵等漂移擴散情況。
“十四五”海洋預報業務籌劃“五化”
展望“十四五”,於福江對國家海洋環境預報中心未來的業務發展提出建議。
——構建完全自主化的海洋預報業務架構。發展擁有完全自主智慧財產權的海洋數值預報模式體系,包括髮布自主海洋溫鹽流數值預報系統,發展自主海浪數值預報模式,開展風暴潮、海嘯、海冰、搜救、溢油等自主海洋數值預報模式的迭代升級,加強自主耦合數值預報模式研發。加強自主海洋新型觀測資料產品開發應用,包括加強自主衛星、雷達、潛航器、漂移浮標等新型觀測資料產品研發及應用。開發自主可控智慧海洋預報分析處理平臺,包括智慧海洋預報分析處理平臺、海嘯、氣候、搜救、溢油等業務平臺。
——發展智慧化網格化海洋預報業務。海洋智慧網格預報業務包括:加強標準規範體系建設;中國近海一張網,5公里解析度;全球一張網,10公里解析度。AI+海洋預報業務包括:研發適合人工智慧數值預報訂正技術,開展人工智慧+大資料智慧預報預測方法研究。
——拓展全球化預警報業務。發展覆蓋全球海域海洋預警報業務,加強大洋環境保障能力,強化極地環境預報能力,提升海洋氣候預測與氣候變化影響評估能力。
——發展海洋精細化海洋災害預警報業務。精細化海洋災害預警業務包括建設海洋災害應用場景海量資料庫,實現對應急管理需求“秒級”響應,加強決策服務支撐力度。同時開展近岸精細化預警預報系統研發,包括街區尺度風暴潮漫灘預報系統、港池區海浪預報系統,以及海洋生態預警技術的研發。
——打造現代化預報基礎設施。主要是完善智慧海洋預報公共服務平臺,開展現代化預報業務支撐能力建設。