海洋预报

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  “预计今天晚上到夜间,渤海北部沿岸将有大风,西北风风力7到8级……”
  亲爱的小读者们,你们有没有注意到天气预报中有与海洋相关的内容呢?事实上像海温、海浪、台风、潮汐等海洋环境的预报每天都会出现在我国中央电视台的天气预报中,但习惯了内陆生活的我们往往关注的只是城市预报,而自动忽略掉了它们,下意识觉得“大海的情绪”与我们貌似不太相关。
  殊不知,对于海洋环境的监测预报其实与我们的生产生活紧密联系,它为我们预报出海洋的喜怒哀乐,增加我们对广阔海洋的了解,也能更好地为生产生活服务。因此本期我们就将带领大家走近海的预言家——海洋预报。
  海洋预报——一切海上活动的基础
  21世纪是海洋世纪,对海洋的开发探索在全球发展中有着重要的战略意义。海洋约占地球表面的71%,如此巨大的空间中蕴藏着丰富的自然资源,包括矿产、生物、能量资源等等。就拿我们平时十分依赖的油气资源来讲,据估计,海洋油气储备占全球总资源的34%,而目前的探明率大约只有三分之一,从这里可以看到,我们对海洋的开发探索还处在一个初期起步的阶段:另一方面,海上贸易在商业全球化中也占据着十分重要的地位,我国建设“21世纪海上丝绸之路”正印证了海上贸易的独特作用。随着人类社会对于资源和贸易需求的不断增长,如何安全高效地开展海上活动成为重中之重,海洋预报就在这样的需求中不断发展起来。
  海洋预报起源于1853~1856年的克里米亚战争。战争中,法国军舰“亨利4号”受狂风巨浪袭击,在黑海沉没。法国巴黎天文台台长维埃尔于1855年3月19日向法国科学院提交报告,报告中指出:“若组织观测网,迅速将观测资料集中一处,分析绘制天气图,可推断出未来风暴的运行路径。”1856年,法国第一个正规的天气服务系统建立,1863年正式向法国港湾发布风暴警报。此后不久,欧美各国和日本也都开始拍发气象电报,绘制天气图。
  源于军事需求而发展起来的海洋预报在今后的时日里逐渐显示出其强大的作用,这项技术在不断完善的过程中逐渐承担起了更多的职能。
  海洋预报是一种通过海洋数值模式和资料同化系统,对海温、盐度、海流、海浪、潮汐、风暴潮、海啸、海冰、海平面变化等多种时空尺度上的海洋状况和海洋现象开展预测和信息发布的技术手段。简单说,它是通过对海洋的观测分析和趋势预测对海洋环境做出合理的预判,然后对外发布的一种预报形式。目前它的预报项目已经超过了20个,并结合人们的社会生活生产从单纯的海洋条件预报发展到了符合社会和经济效益需求的应用预报,以兼具科学性和服务性的特征逐渐被人们所依赖。
  在对海洋探索的发展过程中,海洋预报的基础性作用很快凸显出来,人类在海洋中的生产生活都离不开对海洋环境的提前预测,同时海洋预报也承担着国家对于开展海上军事的需求。所以说海洋预报是一切海上活动的基础,它就像一个大预言家,将即将发生的情况提前预知,这样人们才可以有更加周全的准备踏上探求的路程。
  全球海洋事务中大放异彩的“侦察兵”
  海洋预报的作用直接来自人类活动的需求,主要包括社会需求和军事需求。
  其中社会需求包括防灾减灾、气候预测、台风预报、渔业生产、航运搜救、资源开发、海洋旅游等,这些海上活动对海洋预报的依赖性比较大,活动前期的预报工作能够为社会性事务的更好完成提供良好安全的环境保障。
  而军事需求同样不容忽视,海军是一个国际化军种,每个国家都要求其海军能够在世界公海范围内自由活动,这就需要海洋预报提供舰艇航行、作战训练、海上救援等多方面的安全监测和保护。
  2011年3月11日,日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸,造成重大人员伤亡和财产损失,这起发生在西太平洋的大地震波及我国东部沿海,甚至北京部分地区都有震感。在这种灾害性气候发生时最重要的是灾情通报,因此地震发生十分钟后国家海洋局预报中心就迅速启动了应急响应,半小时内发布了海啸信息,并及时发布海啸蓝色警报,迅速组织观测,认定该地震不会对我国沿海地区造成严重影响。及时准确的信息发布十分有效地消除了民众恐慌,也在之后的灾情处理上承担了指挥的角色。
  这只是海洋预报发挥其独特作用的一个事例,凭借着长期稳定的观测和适时适度的预判,海洋预报已经在全球海洋事务中无数次承担起了“侦察兵”的作用,为国家的海上活动乃至国际间的相互合作做出了卓越的贡献。其中最为显著的是2014年初“雪龙”号脱困事件。“雪龙”号极地考察船是我国最大的极地考察船,拥有破冰前行的能力。2013年11月“雪龙”号开始了第三十次南极科考征程。然而就在圣诞节前夕,一艘载有52名乘客的俄罗斯客轮在南极被海面浮冰所困,“雪龙”号收到求救信号后改变原有航线,前去救援。在2014年1月2日成功将52名乘客转移到了澳大利亚破冰船上,但却因为救人被从南极大陆下滑到海洋中的浮冰所困,当时“雪龙”号进退两难,情况危急。这时基于气象卫星探测基础上的海冰预报起到了至关重要的作用,依据全时探测的卫星云图,“雪龙”号在专家团队的指挥下把握住海冰消融的最佳时机,成功自行脱困。这样一场惊心动魄的救援与自救行动除了展示出国际救援协作的能力之外,更加突出了海洋预报在海上活动中的重要作用。
  我国海洋预报发展历程
  1965年,经国家编制委员会正式批准,国家海洋局在北京组建海洋水文气象预报总台。从此,一个以海洋环境预报为主的预报服务单位正式成立,标志着我国的海洋环境预报事业正式迈入历史发展的轨道。
  1966年10月,海洋水文气象预报总台发布第一份海洋天气预报,填补了新中国海洋水文气象预报的空白:1969年11月开始发布海冰预报:1970年7月开始发布风暴潮预报:1977年10月开始发布海温预报:1983年,海洋水文气象预报总台更名为国家海洋环境预报中心,1985年以国家海洋预报台对外发布预报:1997年3月发布厄尔尼诺预测:2001年5月发布赤潮生成条件预报:2005年5月发布滨海旅游度假区海洋环境预报:2008年12月开始为亚丁湾海军护航提供海洋环境保障:2011年3月发布我国第一份海啸警报:2013年9月,我国首个全球业务化海洋学预报系统投入业务化运行:2014年发布海洋生态、搜救应急等预报。   从1984年我国第一次南极科考开始,国家海洋环境预报中心极地海洋大气预报业务就与极地科考事业携手共进,从单一极地航线气象保障发展为考察航线天气预报、极地海域冰情预测、考察站站区天气预报、直升机飞行天气预报等海洋大气多个预报服务项目,并且圆满完成了历次极地科考的预报保障任务。
  现如今,预报中心主要预报业务项目有海浪、风暴潮、海啸、海流、海冰、气象、海洋生态、海上溢油和搜救以及气候预测等15种,海洋环境预报产品达数十种,预报海区范围已覆盖中国海、世界各大洋海域和极地区域。
  纵观世界海洋预报技术的发展,海洋预报是随着海洋观测技术和手段的不断进步以及数值模式的不断发展而成熟起来的,尤其是20世纪中后期,大型计算机和卫星遥感技术的应用开创了海洋预报技术发展的新纪元。海洋观测特别是遥感技术的发展、基于科技发展的数据计算技术的成长以及海洋系统化预报研究的突破都将是海洋预报在未来发展中能够得以成熟和完善的关键。海洋预报技术将在科技、人才、社会的共同作用下,为人类对海洋的探索和开发带来更大的惊喜。
  我国海洋预报大事回顾
  第一份海区预报
  1966年8月15日早上,时任国家海洋局海洋水文气象预报总台气象预报室短期预报组组长的肖琢静,与值班员魏禧、王景毅绘制了建台后第一张正式的天气图。
  当时,预报员们在做预报时,不仅没有自动化的制图手段,也没有卫星云图、数值预报产品和气象传真图可供参考。一切都是手工操作,手工抄录资料、人工填绘图表。8月15日下午,根据绘制的天气图和地面图,预报员们制作了我国近海24小时天气预报,用摩托车送往海军司令部作战部,这也是海洋水文气象预报总台建台后发出的第一份海区预报。经过一段时间的试发行后,总台于1966年10月1日正式发布我国海区水文气象预报。
  海冰预报
  1969年2月~3月,我国渤海湾出现严重冰封。航行和停泊的客轮船中,有8艘被海水推移搁浅,19艘封冻在海上寸步难行,还有5艘万吨巨轮因受冰挤压而导致船体破裂、变形、进水。更严重的是,“海井一号”石油平台的拉筋被流冰全部割断,“海井二号”石油平台被坚冰摧倒。
  为预防我国渤海、黄海海区可能发生的严重冰情,海洋水文气象预报总台于1970年开始发布海冰预报。
  风暴湖预警报
  1969年7月28日,台风“维奥娜”在广东省登陆,并引发特大风暴潮灾害,对粤东地区造成严重破坏。灾害发生后,海洋水文气象预报总台开始收集整理沿海各地的风暴潮过程资料,于1970年7月14日发布了7003号台风增水预报,这也是总台发布的第一份风暴潮预警报。经过4年的研究与完善,总台于1974年正式向全国发布风暴潮预报和潮灾警报。
  福岛核泄漏
  2011年3月,日本福岛核泄漏事故发生后,国家海洋环境预报中心迅速行动,在半个小时内发布了海啸消息,并及时发布海啸蓝色警报,同时,立即开展放射性污染物对我国海域影响的短期预报和长期趋势预测工作,及时组织预测会商,对放射性污染物对我国海域影响做出短期预报和长期趋势预测,同时做好社会宣传,稳定社会秩序。
  港珠澳大桥岛隧工程
  2015年3月26日,经历了3次浮运、2次返航的港珠澳大桥海底隧道工程E15沉管成功安装。港珠澳大桥的工程方送来锦旗和奖状,感谢国家海洋预报中心对这次施工做出的突出贡献。
  港珠澳大桥是连接香港、珠海和澳门的特大型桥梁隧道结合工程,横跨珠江口伶仃洋海域,建成后将成为世界最长的跨海大桥。为保障工程的实施,预报工作需要达到非常高的精确度。在港珠澳工程建设中,预报中心通过多次现场观测,以及精细化模型的制作,不断刷新着历史纪录,零误差的奇迹在不断被创造着。
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