從海洋中找答案，讓臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)更有底氣

2023-03-31 09:36 作者：付麗麗科技日?qǐng)?bào) 責(zé)任編輯：吳靜

陽(yáng)光、沙灘，這是很多人對(duì)大海的向往。而對(duì)中國(guó)氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所海洋氣象觀(guān)測(cè)研究組首席黃健來(lái)說(shuō)，面朝大海，不一定春暖花開(kāi)，更多的是設(shè)備損毀的困擾。

3月29日，迎著風(fēng)浪，在沖鋒舟上顛簸近一個(gè)小時(shí)后，科技日?qǐng)?bào)記者來(lái)到了黃健日常工作的地方——廣東省茂名市電白區(qū)蓮頭半島東南方6.5公里外的一座海上鐵塔上，也就是博賀海洋氣象野外科學(xué)試驗(yàn)基地的海上綜合觀(guān)測(cè)平臺(tái)。這次，他要上去協(xié)助更換調(diào)試超聲風(fēng)速儀。

自立自強(qiáng) 填補(bǔ)我國(guó)海洋氣象觀(guān)測(cè)研究空白

“全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)，科技自立自強(qiáng)是關(guān)鍵。今年的政府工作報(bào)告指出，強(qiáng)化安全生產(chǎn)監(jiān)管和防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)。”黃健說(shuō)，這對(duì)氣象科技創(chuàng)新提出了更高要求，貫徹落實(shí)全國(guó)兩會(huì)精神，就是要做好海洋氣象本職觀(guān)測(cè)工作，加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，筑牢氣象防災(zāi)減災(zāi)第一道防線(xiàn)，為高質(zhì)量發(fā)展趨利避害。

在黃健看來(lái)，博賀海洋氣象野外科學(xué)試驗(yàn)基地的建設(shè)，就是為了實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)。2006年建站時(shí)，國(guó)內(nèi)海氣相互作用觀(guān)測(cè)研究處于起步階段。科學(xué)家只能利用國(guó)外研究機(jī)構(gòu)的公開(kāi)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，自己的數(shù)據(jù)幾乎空白，建站的意義就在于獲取第一手?jǐn)?shù)據(jù)。

為什么選擇博賀？黃健介紹，主要是地理位置，該站位于臺(tái)風(fēng)、暴雨、強(qiáng)對(duì)流、海上大風(fēng)、海霧以及破壞性海浪和風(fēng)暴潮的多發(fā)區(qū)。其中，每年對(duì)其產(chǎn)生直接影響的熱帶氣旋達(dá)1.6個(gè)，是我國(guó)南海區(qū)域開(kāi)展臺(tái)風(fēng)等海洋災(zāi)害性天氣觀(guān)測(cè)研究的最佳地點(diǎn)之一。

“沒(méi)想到，從光禿禿的海灘到建立較為完善的觀(guān)測(cè)體系竟然用了近10年。”黃健感慨。

其中，海上綜合觀(guān)測(cè)平臺(tái)建于距海岸線(xiàn)6.5千米、平均水深15米的近海，有很好的海洋代表性，是我國(guó)已建成的首個(gè)海洋氣象綜合觀(guān)測(cè)平臺(tái)，主要用于大氣邊界層與海洋邊界層過(guò)程及其相互作用的觀(guān)測(cè)研究。

直擊難點(diǎn) 成果轉(zhuǎn)化助力海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)

海上平臺(tái)建設(shè)完成不久，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“黑格比”正面直擊，觀(guān)測(cè)到最高風(fēng)速約48米/秒。黃健介紹，臺(tái)風(fēng)本質(zhì)上是在海上生成的超大渦旋，當(dāng)臺(tái)風(fēng)快要登陸時(shí)，利用觀(guān)測(cè)平臺(tái)上先進(jìn)的海洋氣象觀(guān)測(cè)設(shè)備，可以給臺(tái)風(fēng)來(lái)一個(gè)從海洋到大氣的綜合CT掃描，從而得到臺(tái)風(fēng)的一些詳細(xì)特征。這些數(shù)據(jù)可以用來(lái)優(yōu)化現(xiàn)有臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)模型的物理過(guò)程參數(shù)化方案，進(jìn)一步提升數(shù)值模式對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度的預(yù)報(bào)能力。

這里確實(shí)是臺(tái)風(fēng)的最佳觀(guān)測(cè)地，目前已進(jìn)行登陸臺(tái)風(fēng)觀(guān)測(cè)試驗(yàn)研究29個(gè)，包括威馬遜、天鴿、暹芭等。不僅如此，基地還首次對(duì)華南沿海海霧開(kāi)展綜合觀(guān)測(cè)試驗(yàn)，迄今共觀(guān)測(cè)到30多個(gè)典型華南海霧。

讓黃健驕傲的是，他的團(tuán)隊(duì)與中科院大氣物理研究所合作，于2015年已開(kāi)始開(kāi)展臺(tái)風(fēng)海洋飛沫過(guò)程觀(guān)測(cè)，即使現(xiàn)在，國(guó)際上海洋飛沫現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)也是少之又少。

黃健解釋?zhuān)捷^小的海水滴在大氣湍流的作用下上升到高空，成為海鹽氣溶膠。海鹽氣溶膠占全球氣溶膠的44%，對(duì)云的微物理和化學(xué)性質(zhì)、地球圈輻射平衡有非常大的影響，是氣候預(yù)測(cè)最大的不確定因素之一。較大的水滴參與海洋—大氣界面的能量和水汽交換過(guò)程，有可能造成臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度加強(qiáng)。

盡管?chē)?guó)外臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)模式已考慮海洋飛沫因素的影響，但不同研究機(jī)構(gòu)的飛沫參數(shù)化方案計(jì)算結(jié)果相差很大。“我國(guó)南海北部的地理環(huán)境特殊性，有自己的數(shù)據(jù)，才能加深海洋飛沫對(duì)臺(tái)風(fēng)作用的認(rèn)識(shí)，更好地改進(jìn)模式的預(yù)報(bào)性能。”黃健強(qiáng)調(diào)。

近年來(lái)，該試驗(yàn)基地已發(fā)展成為我國(guó)海洋災(zāi)害性天氣研究最重要的野外觀(guān)測(cè)試驗(yàn)基地，為認(rèn)識(shí)和理解臺(tái)風(fēng)、海霧和冬春季海上大風(fēng)等天氣過(guò)程的邊界層過(guò)程和致災(zāi)機(jī)理，優(yōu)化和改進(jìn)現(xiàn)有數(shù)值預(yù)報(bào)模式的海洋—大氣通量參數(shù)化模塊，積累了一批寶貴的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

“數(shù)值預(yù)報(bào)模式是氣象事業(yè)的‘芯片’，我們要將這一技術(shù)牢牢掌握在自己手里，讓預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率更高、災(zāi)害損失更低。”黃健說(shuō)。（記者付麗麗）

關(guān)鍵詞：海洋氣象,參數(shù)化方案,觀(guān)測(cè)試驗(yàn),臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào),輻射平衡

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