李元壽 李峰 王勝杰 陸楠 伍洋 曹玉靜 翟薇 王東林 牛官俊 馬金玉 譚娟

(中國氣象局資產(chǎn)管理事務(wù)中心,中國氣象局工程咨詢中心,北京 100081)

1 機(jī)遇與挑戰(zhàn)

中國是海陸兼?zhèn)涞膰?有3.2萬 km大陸海岸線(含島嶼岸線)和300萬 km2管轄海域,遼寧、吉林、河北、天津、山東、江蘇、上海、浙江、福建、廣東、廣西和海南12個(gè)涉海省(區(qū)、市)的面積占全國陸地面積的13.6%,集中了我國40%以上的人口、70%以上的大城市和60%以上的社會(huì)總財(cái)富。然而我國海洋氣象災(zāi)害頻繁,熱帶氣旋、強(qiáng)冷空氣活動(dòng)等導(dǎo)致的臺(tái)風(fēng)、大風(fēng)、暴雨、強(qiáng)對(duì)流、雷電、風(fēng)暴潮、大霧、海冰等海洋氣象災(zāi)害頻發(fā),海上、海島、沿海城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村常常受到海洋氣象災(zāi)害的襲擊和破壞,給國家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重威脅,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,準(zhǔn)確的氣象預(yù)報(bào)預(yù)警和及時(shí)優(yōu)質(zhì)的氣象服務(wù)顯得尤為重要。

黨的十九大提出加快“南海島礁建設(shè)積極推進(jìn)”,“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌,加快建設(shè)海洋強(qiáng)國?！苯ㄔO(shè)海洋強(qiáng)國,符合我國新時(shí)代發(fā)展規(guī)律、世界發(fā)展潮流,是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢(mèng)的必然選擇。在《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》中提到“拓展藍(lán)色經(jīng)濟(jì)空間”,“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌,發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì),科學(xué)開發(fā)海洋資源,保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境,維護(hù)海洋權(quán)益,建設(shè)海洋強(qiáng)國”的發(fā)展戰(zhàn)略。海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施、國防安全、政府和涉海部門決策服務(wù)及海洋經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等都迫切需求海洋”氣象公共服務(wù)保障,且對(duì)海洋安全保障能力提出新的挑戰(zhàn)。目前,國家加強(qiáng)了海上重大軍事活動(dòng),加大了海域巡航執(zhí)法力度,提高了遠(yuǎn)洋護(hù)航艦隊(duì)的護(hù)航能力,加強(qiáng)海洋科考,上述活動(dòng)和海洋權(quán)益管理部門都對(duì)海上災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)警預(yù)報(bào)、氣象保障服務(wù)等提出重要的需求和機(jī)遇。各級(jí)政府及涉海部門,海島、海濱旅游、海水養(yǎng)殖、近海捕撈以及沿岸海區(qū)海上運(yùn)輸、石油生產(chǎn)、鹽業(yè)、港口作業(yè)和“21世紀(jì)海上絲綢之路”等海洋經(jīng)濟(jì)活動(dòng)及建設(shè)生產(chǎn)作業(yè),都迫切需要個(gè)性化多、針對(duì)性強(qiáng)的氣象保障服務(wù)信息,同時(shí)還需要文字、圖像、語音等豐富多樣的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的專項(xiàng)服務(wù)形式。近海水域船舶交通流量和交通密度都在持續(xù)增加,針對(duì)海上中小型船舶的航行和錨泊的氣象保障和風(fēng)險(xiǎn)防御急需加強(qiáng)。而針對(duì)包括旅游者在內(nèi)的廣大社會(huì)公眾,需要大力發(fā)展覆蓋范圍廣、時(shí)效性強(qiáng)、內(nèi)容豐富的傳真廣播、北斗系統(tǒng)、信息發(fā)布站等主動(dòng)發(fā)布?xì)庀箢A(yù)警信息的手段,并對(duì)獲得及時(shí)有效的氣象預(yù)警信息顯得尤為重要。我國負(fù)責(zé)為國際海事組織全球海上遇險(xiǎn)安全系統(tǒng)提供責(zé)任海域內(nèi)海洋氣象廣播服務(wù),預(yù)報(bào)服務(wù)范圍主要針對(duì)142°E以西的西北太平洋海域?yàn)?zāi)害天氣,隨著我國海洋經(jīng)濟(jì)活動(dòng)領(lǐng)域的拓展,遠(yuǎn)洋捕撈向外海域發(fā)展,遠(yuǎn)洋航運(yùn)不斷全球化,對(duì)我國責(zé)任海區(qū)乃至全球海域便捷快速、精細(xì)化和個(gè)性化的海洋氣象服務(wù)都提出了迫切要求。

全面提升海洋氣象保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能力,順利實(shí)現(xiàn)“建設(shè)海洋強(qiáng)國”的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)以及落實(shí)《海洋氣象發(fā)展規(guī)劃(2016—2025年)》中既定目標(biāo)和重點(diǎn)工程建設(shè)任務(wù),都對(duì)海洋氣象綜合保障工程建設(shè)帶來重大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

2 發(fā)展與現(xiàn)狀

1)以岸基為主的海洋氣象綜合觀測(cè)保障系統(tǒng)初步形成,但近海和遠(yuǎn)海氣象資料獲取能力有限,設(shè)備保障和數(shù)據(jù)質(zhì)量亟待加強(qiáng)。

中國Argo計(jì)劃截至2017年12月底已經(jīng)投放了394個(gè)Argo剖面浮標(biāo),有104個(gè)浮標(biāo)仍在海上正常工作;至2017年12月31日在全球海洋上約由14000個(gè)Argo浮標(biāo)觀測(cè)的近140多萬條溫、鹽度剖面數(shù)據(jù),均經(jīng)過中國Argo實(shí)時(shí)資料中心的質(zhì)量再控制;并提供了包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)可視化和數(shù)據(jù)(含衍生數(shù)據(jù)產(chǎn)品)下載等三大服務(wù)功能。氣象部門已經(jīng)建立了有373個(gè)海島、175個(gè)沿海、40個(gè)錨錠浮標(biāo)、52個(gè)船載、46個(gè)塔臺(tái)和20個(gè)海上石油平臺(tái)等自動(dòng)氣象站納入業(yè)務(wù)運(yùn)行,自動(dòng)氣象站平均業(yè)務(wù)可用性達(dá)到70%。已初步形成了對(duì)我國近海和部分大洋的海洋關(guān)鍵天氣和氣候要素的觀測(cè)和保障能力及衛(wèi)星遙感探測(cè)能力。國家、省、市三級(jí)管理、三級(jí)保障體制和運(yùn)行監(jiān)控、維護(hù)維修、計(jì)量檢定、供應(yīng)儲(chǔ)備等海洋氣象裝備保障業(yè)務(wù)體系初步形成,可對(duì)安裝在沿海、海島、石油平臺(tái)、船舶等基礎(chǔ)上的天氣雷達(dá)、風(fēng)廓線雷達(dá)、自動(dòng)氣象站、GNSS/MET、閃電定位儀等設(shè)備進(jìn)行基本的實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控、計(jì)量檢定和維修維護(hù)等技術(shù)保障工作。

但相比較中國73個(gè)預(yù)報(bào)責(zé)任海區(qū)中,大部分海域?qū)儆谟^測(cè)空白區(qū),觀測(cè)站點(diǎn)數(shù)量不足,錨系浮標(biāo)觀測(cè)站點(diǎn)稀疏,船舶站資料稀少,海島氣象站、氣象觀測(cè)塔、石油平臺(tái)等觀測(cè)資料缺乏必要的質(zhì)量控制,影響了數(shù)據(jù)的可靠性。海洋氣象裝備試驗(yàn)基地的建設(shè)剛剛起步,特別是在南海區(qū)域的試驗(yàn)基地尚屬空白,現(xiàn)存氣象保障手段不能有效滿足和覆蓋沿海氣象觀測(cè)區(qū),極大制約了海洋觀測(cè)新技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)應(yīng)用。并且部分站點(diǎn)服役時(shí)間超過10 a,由于受到海洋高溫、高濕、高鹽、高腐蝕的影響,海洋氣象觀測(cè)站及觀測(cè)設(shè)備壽命普遍低于陸地觀測(cè)站,氣象觀測(cè)設(shè)備壽命短、故障率高的保障要求,大部分已嚴(yán)重腐蝕老化,且觀測(cè)要素僅有1個(gè)或者2個(gè),測(cè)量精度和觀測(cè)要素種類遠(yuǎn)不能滿足預(yù)報(bào)和服務(wù)需求。海島自動(dòng)站、浮標(biāo)自動(dòng)站等海上觀測(cè)設(shè)備遠(yuǎn)離陸地,進(jìn)行檢測(cè)維修時(shí),沿海省級(jí)氣象部門缺乏自有海上交通工具,提高設(shè)備保障效率和降低成本,亟需開展多部門聯(lián)合保障或完全社會(huì)化保障等形式。亟需對(duì)已建海洋氣象觀測(cè)站進(jìn)行升級(jí)改造或更新?lián)Q代。

2)以臺(tái)風(fēng)為代表的海洋氣象預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)逐步發(fā)展,但海洋氣象預(yù)報(bào)核心技術(shù)水平不高。

我國已初步建立起國家、區(qū)域(天津、上海和廣州)、省、地四級(jí),集監(jiān)測(cè)、分析、預(yù)報(bào)、預(yù)警、服務(wù)為一體的較完整的海洋氣象預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)體系,預(yù)報(bào)范圍涵蓋了我國18個(gè)近海海域預(yù)報(bào)責(zé)任區(qū)和全球海上遇險(xiǎn)安全系統(tǒng)公海責(zé)任區(qū)的XI海區(qū)(印度洋海域),制作和發(fā)布西北太平洋和南海臺(tái)風(fēng)120 h路徑和強(qiáng)度預(yù)報(bào)、中國近海72 h的海洋天氣預(yù)報(bào)和海上大風(fēng)預(yù)警及海霧預(yù)報(bào)、世界氣象組織責(zé)任海區(qū)海事天氣公報(bào)、XI責(zé)任海區(qū)25 km分辨率和近海及沿岸5～10 km的72 h風(fēng)、浪、天氣現(xiàn)象和能見度等海洋氣象要素精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品。

初步構(gòu)建形成了0～15d“無縫隙”海洋氣象預(yù)報(bào)預(yù)警的全方位技術(shù)支撐保障。已建成了全球和區(qū)域海面風(fēng)場(chǎng)及臺(tái)風(fēng)數(shù)值預(yù)報(bào)模式體系、中國近海海霧數(shù)值預(yù)報(bào)模式、黃渤海海霧數(shù)值預(yù)報(bào)模式、全球海浪預(yù)報(bào)模式、西北太平洋區(qū)域海浪模式、黃渤海精細(xì)化風(fēng)浪數(shù)值預(yù)報(bào)模式、黃海和東海風(fēng)暴潮數(shù)值模式,為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供了一定支撐。目前,初步建立了基于MICAPS的國家級(jí)MICAPS臺(tái)風(fēng)版和MICAPS海洋版,或CIMISS省級(jí)如廣東省氣象局的精細(xì)化海洋氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)(SAFE-GUARD)、上海氣象局的責(zé)任海區(qū)海洋氣象精細(xì)化預(yù)報(bào)預(yù)警制作系統(tǒng)等,為海洋氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)的開展提供了重要的平臺(tái)支撐。建立了精度為15～20 km、臺(tái)風(fēng)24 h路徑預(yù)報(bào)誤差小于70 km、海上大風(fēng)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)80%的臺(tái)風(fēng)定位、定強(qiáng)業(yè)務(wù)系統(tǒng),臺(tái)風(fēng)定位及預(yù)報(bào)預(yù)警等技術(shù)接近世界先進(jìn)水平。

但中國在臺(tái)風(fēng)、海上大風(fēng)、海霧、強(qiáng)對(duì)流等災(zāi)害性天氣的專業(yè)化分析和預(yù)報(bào)的水平不高,海上災(zāi)害性天氣的預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)尚未建立,對(duì)重大災(zāi)害性、關(guān)鍵性、轉(zhuǎn)折性的海洋氣象災(zāi)害預(yù)警能力相對(duì)較弱。海洋監(jiān)測(cè)分析更多的是定性監(jiān)測(cè)描述,缺乏對(duì)海洋天氣尤其是海洋災(zāi)害性天氣強(qiáng)度和影響區(qū)域的定量監(jiān)測(cè)。針對(duì)歷史海洋個(gè)例的分析也十分有限。海上災(zāi)害性天氣發(fā)生發(fā)展的機(jī)理認(rèn)知不足,科學(xué)合理的業(yè)務(wù)布局還有待完善,缺少集約化的海洋氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警業(yè)務(wù)平臺(tái),國家級(jí)和省級(jí)海洋氣象災(zāi)害性天氣聯(lián)防以及預(yù)報(bào)會(huì)商機(jī)制還沒有真正建立,業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)預(yù)警產(chǎn)品的不一致問題還較為突出。

3)海洋氣象公共服務(wù)業(yè)務(wù)體系初步建立,但海洋氣象服務(wù)能力和手段不足。

中國氣象局自20世紀(jì)60年代起,建成了石島、舟山、茂名、三沙等4個(gè)國家級(jí)海洋氣象信息發(fā)布站,組成我國海洋氣象廣播網(wǎng),部分地區(qū)依托我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)試驗(yàn)性開展了北斗終端預(yù)警信息發(fā)布。同時(shí),面向港口及跨洋航運(yùn)、海上油氣開發(fā)、海洋資源開發(fā)、海上風(fēng)能開發(fā)、近海漁業(yè)養(yǎng)殖和海上捕撈、近海海洋旅游、國防安全等需求,初步提供了專業(yè)海洋氣象信息服務(wù),初步具備面向海洋全國統(tǒng)一的預(yù)警信息發(fā)布能力。截至2017年底,涉海12個(gè)省(區(qū)、市)有6萬多漁船安裝了各個(gè)型號(hào)的北斗衛(wèi)星信息接收終端。中國氣象局基于MICAPS業(yè)務(wù)平臺(tái)和數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品,基本形成了海洋氣象專業(yè)服務(wù)的業(yè)務(wù)能力,多次為中國海上搜救中心提供相關(guān)海域天氣和海況預(yù)報(bào),為海上搜救或軍事演習(xí)提供了保障。近年來氣象部門逐步開展了釣魚島及周邊海域、西沙永興島、中沙黃巖島和南沙永暑礁等重點(diǎn)島礁、海域的氣象基本建設(shè)和天氣預(yù)報(bào)服務(wù),既是維護(hù)國家主權(quán)之舉,也為中國海監(jiān)對(duì)我國管轄海域的維權(quán)巡航提供保障服務(wù)。

目前公共服務(wù)產(chǎn)品的送達(dá)目前還停留在利用海岸電臺(tái)、手機(jī)短信等單一途徑,海洋氣象服務(wù)尚未完全覆蓋我國責(zé)任海區(qū);多語種的海洋廣播海洋服務(wù)產(chǎn)品還是空白。針對(duì)涉海重要經(jīng)濟(jì)行業(yè)的專業(yè)化海洋氣象服務(wù)能力薄弱、領(lǐng)域有限、服務(wù)產(chǎn)品少、針對(duì)性不強(qiáng),遠(yuǎn)洋導(dǎo)航氣象服務(wù)甚至被國外壟斷,缺乏針對(duì)港口及跨洋航運(yùn)、海上石油開發(fā)、近海漁業(yè)養(yǎng)殖和海上捕撈、海洋旅游等經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的針對(duì)性服務(wù)。海洋預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品的時(shí)空精細(xì)化不足,國家和部分省市的預(yù)報(bào)產(chǎn)品空間分辨率為15 km,時(shí)間分辨率為12 h,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足服務(wù)用戶對(duì)預(yù)報(bào)產(chǎn)品精細(xì)化的需求。

4)探索性的建立了海洋氣候資源開發(fā)利用服務(wù),但應(yīng)對(duì)海洋氣候變化的能力薄弱。

近海風(fēng)電場(chǎng)的開發(fā)迫切需要準(zhǔn)確評(píng)估近海風(fēng)能資源的開發(fā)潛力,許多地方的氣候背景知之甚少,我國風(fēng)云衛(wèi)星也往往難以覆蓋。應(yīng)對(duì)海上突發(fā)事件服務(wù)能力不足,探索建立海洋氣候資源開發(fā)利用服務(wù),海洋氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃評(píng)估尚未開展、風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制尚不完善。海洋氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理缺失,針對(duì)以防御和如何減輕海洋災(zāi)害性天氣影響等方面的全國海洋氣象風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃評(píng)估、重大氣象災(zāi)害大風(fēng)(除了臺(tái)風(fēng))、寒潮、強(qiáng)對(duì)流、濃霧等氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃調(diào)查、評(píng)估與災(zāi)害管理幾乎為空白,尚未建立海洋氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理體系。因此,當(dāng)重大突發(fā)事件發(fā)生時(shí),如何快速有效地予以響應(yīng),并提供準(zhǔn)確預(yù)報(bào)服務(wù),預(yù)警信息及時(shí)發(fā)布提出新要求。遠(yuǎn)不能滿足近海經(jīng)濟(jì)發(fā)展、21世紀(jì)海上絲綢之路開拓和海上國土資源保護(hù)的需求。

近年來運(yùn)用衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)研究近海風(fēng)場(chǎng)分布得到了廣泛的應(yīng)用,基于衛(wèi)星反演資料的近海風(fēng)資源評(píng)估技術(shù)取得了一定進(jìn)展,但是衛(wèi)星反演數(shù)據(jù)并不能反應(yīng)不同高度風(fēng)場(chǎng)變化情形,不能滿足現(xiàn)今風(fēng)電開發(fā)的需求;采用數(shù)值模擬方法對(duì)風(fēng)能資源進(jìn)行評(píng)估可以獲得模擬區(qū)域內(nèi)所有空間立體網(wǎng)格點(diǎn)上的風(fēng)能參數(shù),可以全面的評(píng)估風(fēng)能資源。但海洋氣候資源開發(fā)利用科技支撐不足,我國基于衛(wèi)星反演資料的近海風(fēng)資源評(píng)估技術(shù)僅限于利用某一種衛(wèi)星資料,對(duì)多源衛(wèi)星資料的融合應(yīng)用,尤其是我國風(fēng)云(FY)系列衛(wèi)星資料在近海風(fēng)資源評(píng)估中的應(yīng)用潛力缺乏認(rèn)識(shí);評(píng)估中沒有認(rèn)識(shí)到資源長(zhǎng)期變化特性對(duì)風(fēng)資源品質(zhì)的影響。

5)海洋氣象信息傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)基本具備,但需補(bǔ)充完善相關(guān)能力。

經(jīng)過多年建設(shè),全國已建立了覆蓋國家、區(qū)域、省、地四級(jí)間的全國氣象廣域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)國與省之間、以及省與省之間的互聯(lián)互通,國家級(jí)接入帶寬400 Mbps。建成覆蓋亞太地區(qū)的中國氣象局氣象數(shù)據(jù)衛(wèi)星廣播系統(tǒng)CMACast,廣播速率達(dá)到70 Mbps。國家和省級(jí)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)萬兆/千兆骨干、千兆/百兆桌面接入,交換能力及系統(tǒng)可靠性得到提高;與國防、環(huán)保、水利、地震、海洋、林業(yè)、航空等部門建立了專門通信線路,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨部門共享應(yīng)用。覆蓋全國、囊括從數(shù)據(jù)收集到數(shù)據(jù)服務(wù)所有關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的氣象資料信息共享業(yè)務(wù)系統(tǒng)(CIMIISS)已基本完成建設(shè)任務(wù)。國家級(jí)高性能計(jì)算能力超過1 PFlops,區(qū)域中心高性能計(jì)算能力同步增長(zhǎng),高性能計(jì)算應(yīng)用技術(shù)支持不斷加強(qiáng)。全國建成支持1080 P高清分辨率的國家級(jí)-省級(jí)天氣預(yù)報(bào)電視會(huì)商及電視會(huì)議系統(tǒng),遠(yuǎn)程會(huì)商系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋至所有地市級(jí)和大部分縣級(jí),在預(yù)報(bào)服務(wù)中得到廣泛應(yīng)用。氣象信息化標(biāo)準(zhǔn)體系基本完成,按照國家要求,規(guī)范化的全國氣象信息安全防護(hù)工作已開始起步,各級(jí)氣象部門相繼完成業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全定級(jí)和防護(hù)建設(shè)工作,安全意識(shí)和安全防護(hù)措施都逐步增強(qiáng)。

由于海上氣象信息收集難度大、安全要求高,許多觀測(cè)系統(tǒng)位于常規(guī)通信難以到達(dá)的無人地區(qū),且海上應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)較為薄弱,相應(yīng)的海上已有的無人站應(yīng)急通信配套建設(shè)尚不能滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需求。海洋氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)支撐環(huán)境分散獨(dú)立,數(shù)據(jù)流程復(fù)雜冗余,數(shù)據(jù)完整性不足,服務(wù)接口功能不夠。基于GPRS/CDMA或者衛(wèi)星通信方式實(shí)現(xiàn)海島站、石油平臺(tái)站和浮標(biāo)等觀測(cè)資料匯聚傳輸?shù)母黝愂〖?jí)中心站軟件并存,這使得軟件維護(hù)、監(jiān)控的難度和成本變得較高,現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)無法滿足其收集和傳輸需求。缺少統(tǒng)一的海洋氣象地理信息服務(wù)系統(tǒng),已有監(jiān)視系統(tǒng)缺乏對(duì)海洋氣象業(yè)務(wù)的一體化監(jiān)視功能,已建設(shè)的風(fēng)云系列各衛(wèi)星平臺(tái)及地面應(yīng)用監(jiān)視系統(tǒng),對(duì)海洋業(yè)務(wù)硬件環(huán)境、應(yīng)用系統(tǒng)和業(yè)務(wù)運(yùn)行的監(jiān)視較為分散、國省監(jiān)視各異,無法實(shí)現(xiàn)全局性監(jiān)視,難以滿足海洋氣象信息化業(yè)務(wù)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的需要。集約化資源平臺(tái)支撐能力接近飽和,難以滿足海洋工程業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施資源的需求增長(zhǎng)。

3 加強(qiáng)氣象工程能力建設(shè)的建議

新形勢(shì)下經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展對(duì)應(yīng)對(duì)氣候變化、保障生態(tài)文明建設(shè)提出了一系列新要求,面對(duì)新時(shí)期的歷史發(fā)展機(jī)遇和面臨的全新挑戰(zhàn),提出以下具體對(duì)策與建議。

1)增強(qiáng)海上氣象觀測(cè)保障能力和加強(qiáng)重點(diǎn)海域氣象保障。需要對(duì)中國海域海區(qū)、重點(diǎn)港口、島嶼、島礁(包括釣魚島、南海諸島礁等)、關(guān)鍵區(qū)域等進(jìn)行精細(xì)劃分,需要各區(qū)內(nèi)布設(shè)一批具有海洋氣象代表性的觀測(cè)站點(diǎn),開展長(zhǎng)期穩(wěn)定的海洋氣象觀測(cè);同時(shí),急需充分利用海上海島、海上石油平臺(tái)及沿海各類自動(dòng)氣象站、探空站、雷達(dá)、衛(wèi)星反演產(chǎn)品等資料,經(jīng)過多源資料融合分析,為預(yù)報(bào)提供高密度、高質(zhì)量的海洋氣象要素分析場(chǎng)。在氣象觀測(cè)空白海域,尤其是在臺(tái)風(fēng)生成高頻區(qū)、臺(tái)風(fēng)途徑的高頻區(qū)以及登陸的高頻區(qū)、海霧等海洋災(zāi)害性天氣敏感區(qū)域,建設(shè)海上多要素氣象觀測(cè)站、探空站和浮標(biāo)站,并適當(dāng)補(bǔ)充岸基觀測(cè),增設(shè)空中機(jī)載觀測(cè),擴(kuò)大船舶觀測(cè)數(shù)量。依托海島、海上平臺(tái)亟需對(duì)近海海域更換或建設(shè)耐高鹽度、高濕度、高腐蝕性環(huán)境的自動(dòng)氣象站和岸基自動(dòng)氣象站設(shè)備,保證測(cè)量精度、測(cè)量時(shí)效,確保儀器正常運(yùn)行,保證觀測(cè)資料準(zhǔn)確、真實(shí)、可靠。

2)提升海洋氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警保障能力。為加強(qiáng)保障渤海、黃海、東海、南海西沙永興島、中沙黃巖島、南沙永暑礁等我國固有領(lǐng)海和重點(diǎn)海域的天氣預(yù)報(bào)服務(wù),準(zhǔn)確及時(shí)的保護(hù)我國漁民的傳統(tǒng)作業(yè)漁場(chǎng),為維護(hù)國家主權(quán),為中國海監(jiān)對(duì)我國全部管轄海域定期維權(quán)巡航安全,努力提升氣象預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)能力。努力準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)海上災(zāi)害性天氣,尤其是熱帶氣旋的移動(dòng)路徑、強(qiáng)度以及海上大風(fēng)、海霧、強(qiáng)對(duì)流預(yù)報(bào)和相應(yīng)科學(xué)研究等,加快提升臺(tái)風(fēng)等海洋災(zāi)害性天氣預(yù)警能力。針對(duì)多發(fā)性海洋災(zāi)害性天氣開發(fā)專業(yè)化數(shù)值預(yù)報(bào)模式,需要開展關(guān)鍵預(yù)報(bào)技術(shù)和方法研究,建立預(yù)報(bào)預(yù)警指標(biāo)體系,提高專業(yè)化分析、氣象預(yù)報(bào)時(shí)效、預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和精細(xì)化水平。特別是需要提高海洋氣象數(shù)值預(yù)報(bào)模式等核心技術(shù)水平,提升全球海洋氣象預(yù)報(bào)能力,豐富海洋氣候產(chǎn)品,以更好地滿足我國在重點(diǎn)海域進(jìn)行的海洋維權(quán)、海上航運(yùn)、海上作業(yè)等活動(dòng),以及沿岸經(jīng)濟(jì)帶的建設(shè)發(fā)展提出的對(duì)海洋氣象要素精細(xì)化預(yù)報(bào)的現(xiàn)實(shí)需要。有效地保障“一帶一路”海上經(jīng)濟(jì)帶和實(shí)現(xiàn)“21世紀(jì)海上絲綢之路”國家戰(zhàn)略構(gòu)想,以及向西拓展(由南海拓展至孟加拉灣和阿拉伯海)海洋氣象預(yù)報(bào)服務(wù)業(yè)務(wù),滿足海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,有效履行世界氣象組織賦予我國的大洋預(yù)報(bào)預(yù)警職責(zé)。

3)迫切需要提升海洋氣象公共服務(wù)保障能力。主動(dòng)為各級(jí)政府部門、海洋權(quán)益管理部門和軍隊(duì)提供精細(xì)化監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)資料、及時(shí)準(zhǔn)確的海洋氣象災(zāi)害預(yù)警及海洋氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理決策建議,加強(qiáng)為海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)施、海上重大軍事活動(dòng)、部隊(duì)常規(guī)巡航、海域巡航執(zhí)法、海洋科考、海上搜救、遠(yuǎn)洋護(hù)航艦隊(duì)護(hù)航等提供氣象防災(zāi)減災(zāi)保障服務(wù),為海島、海濱旅游、海水養(yǎng)殖、近?；蜻h(yuǎn)洋捕撈以及沿岸海區(qū)海上運(yùn)輸、遠(yuǎn)洋航運(yùn)、石油生產(chǎn)、漁業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、鹽業(yè)、港口作業(yè)等海洋經(jīng)濟(jì)活動(dòng),和“21世紀(jì)海上絲綢之路”經(jīng)濟(jì)建設(shè)等涉海重大工程提供氣候條件評(píng)估、氣候可行性論證等,個(gè)性化多、針對(duì)性強(qiáng)的氣象保障服務(wù)信息,同時(shí)還需要文字、圖像、語音等豐富多樣的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的專項(xiàng)服務(wù)形式。以及我國負(fù)責(zé)為國際海事組織、全球海上遇險(xiǎn)安全系統(tǒng),需要大力發(fā)展覆蓋范圍廣、時(shí)效性強(qiáng)、內(nèi)容豐富的海洋氣象傳真廣播、北斗系統(tǒng)、信息發(fā)布站等主動(dòng)發(fā)布?xì)庀箢A(yù)警信息的手段,努力提供方便快捷、精細(xì)化和個(gè)性化的智慧氣象服務(wù)保障。

4)急需提升應(yīng)對(duì)海洋氣候變化和氣候資源開發(fā)利用能力。加強(qiáng)應(yīng)對(duì)海洋氣候變化能力建設(shè),加強(qiáng)溫室氣體監(jiān)測(cè)網(wǎng)建設(shè),推進(jìn)海洋氣候變化的事實(shí)、機(jī)制、檢測(cè)、歸因、模擬、預(yù)測(cè)研究。深入開展海洋災(zāi)害性天氣和氣候發(fā)生機(jī)制及其預(yù)測(cè)技術(shù)研究,把握極端天氣氣候事件發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,提高防御極端氣候事件的能力。開展氣候變化對(duì)海南旅游、熱帶農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等敏感行業(yè)、重點(diǎn)領(lǐng)域的影響評(píng)估以及重點(diǎn)行業(yè)對(duì)氣候變化影響的脆弱性和適應(yīng)性評(píng)估技術(shù)研究;建設(shè)氣候變化業(yè)務(wù)服務(wù)系統(tǒng)。建立和實(shí)施海洋氣候變化評(píng)估和氣候可行性論證制度,推進(jìn)重大工程、城鄉(xiāng)規(guī)劃以及重大區(qū)域性經(jīng)濟(jì)開發(fā)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、大型太陽能和風(fēng)能等海洋氣候資源開發(fā)利用項(xiàng)目的氣候可行性論證工作,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生態(tài)建設(shè)和氣候環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。增強(qiáng)應(yīng)對(duì)海洋氣候變化決策支撐能力。提升海洋氣候資源利用能力建設(shè),推進(jìn)海洋氣候資源的精細(xì)化評(píng)估和規(guī)劃,推進(jìn)海洋氣候資源普查成果利用,為本地編制修訂風(fēng)能、太陽能資源開發(fā)利用規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù),保障風(fēng)能、太陽能、空中水資源等海洋氣候資源充分利用。完成我國海域風(fēng)能資源的普查工作,建立我國海洋風(fēng)能資源圖譜,既為國家規(guī)劃和海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)開發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐,也是促進(jìn)可再生能源產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展進(jìn)步的必然需求,同時(shí)也可以促進(jìn)我國本地化衛(wèi)星遙感產(chǎn)品(FY-3B)推廣應(yīng)用,提升我國海洋風(fēng)能資源的評(píng)估技術(shù)水平。

5)需要加強(qiáng)海洋氣象業(yè)務(wù)內(nèi)外部通信網(wǎng)絡(luò)信息化能力。有必要建立起全國統(tǒng)一的海洋氣象一體化監(jiān)視和信息安全保障平臺(tái),有必要為每個(gè)新增(更新)測(cè)站配備北斗通信發(fā)送終端,租用GPRS/CDMA和北斗通信線路,在省級(jí)補(bǔ)充安裝北斗指揮機(jī),補(bǔ)充和增強(qiáng)3G/4G移動(dòng)通信和北斗衛(wèi)星通信的覆蓋傳輸能力。有必要對(duì)國內(nèi)氣象通信系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造,實(shí)現(xiàn)海洋測(cè)站資料傳輸?shù)慕y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化。為機(jī)房場(chǎng)地、基礎(chǔ)設(shè)施資源、數(shù)據(jù)資源、氣象應(yīng)用系統(tǒng)的集中展示、運(yùn)維控制和統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)提供服務(wù)。同時(shí),為了接收3G/4G移動(dòng)終端設(shè)備發(fā)來的海洋觀測(cè)資料,有必要在12個(gè)涉海省(區(qū)、市)的國內(nèi)通信系統(tǒng)前置收集子系統(tǒng)部署互聯(lián)網(wǎng)DMZ區(qū),實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全能力的增強(qiáng)和更新。無論是政府和涉海部門、國防安全部門,還是海洋經(jīng)濟(jì)各專業(yè)及廣大群眾,全社會(huì)都有共享海洋氣象信息的需求,都迫切需要建立海洋氣象信息共享與支撐平臺(tái),對(duì)海量的海洋氣象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與共享進(jìn)行專業(yè)化的管理,實(shí)現(xiàn)各種資料和數(shù)據(jù)產(chǎn)品的統(tǒng)一存儲(chǔ)、集約管理和社會(huì)共享。

6)亟需提升幾近空白的海洋氣象裝備保障能力。處于空白狀態(tài)海洋氣象觀測(cè)設(shè)備的專業(yè)試驗(yàn)設(shè)施,在投入使用前缺乏必要的科學(xué)檢測(cè)的新型海洋氣象探測(cè)設(shè)備,都需要提升海洋氣象裝備保障能力的建設(shè)。提高海洋氣象裝備保障信息化能力,對(duì)現(xiàn)有海洋氣象裝備保障業(yè)務(wù)進(jìn)行整合、完善,消除目前運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的盲區(qū),完成海洋氣象裝備通訊系統(tǒng)升級(jí)改造,建立海洋氣象裝備質(zhì)量監(jiān)督體系,實(shí)現(xiàn)海洋氣象裝備維護(hù)、維修、倉儲(chǔ)信息化管理。降低海洋氣象裝備運(yùn)行成本的需求。海洋氣象裝備保障能力的建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)維修維護(hù)、系統(tǒng)升級(jí)的集約化運(yùn)行,進(jìn)一步探索小型海洋氣象設(shè)備社會(huì)化服務(wù)模式,降低服務(wù)保障運(yùn)行成本。

4 結(jié) 語

綜上所述,習(xí)近平總書記提出建設(shè)“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”的重大戰(zhàn)略,發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)上升到了前所未有的高度。南海海域是我國對(duì)外開放的重要航道,也是國際重要航道。提升海洋氣象綜合保障工程建設(shè)能力,保護(hù)沿海和海島居民、濱海旅游人群、涉海就業(yè)人員生命財(cái)產(chǎn)安全,順利保障未來5 a全面建成小康社會(huì)和我國“一帶一路”建設(shè)實(shí)施都是非常必要的。因此,迫切需要加強(qiáng)海洋氣象保障能力建設(shè)迎頭趕上,增強(qiáng)氣象事業(yè)發(fā)展的整體實(shí)力,為服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生產(chǎn)生活發(fā)揮重要作用,也是應(yīng)對(duì)氣候變化、保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境、推進(jìn)氣象現(xiàn)代化建設(shè),縮小與發(fā)達(dá)國家差距的緊迫要求。目前,從我國“一帶一路”建設(shè)、海洋權(quán)益、國土安全、海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展、應(yīng)對(duì)氣候變化、保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境、推進(jìn)完善以智慧氣象為重要標(biāo)志的氣象現(xiàn)代化、提升氣象業(yè)務(wù)能力建設(shè)等,我國涉海各省市已經(jīng)開展了海洋氣象服務(wù)工作,為沿海和海上安全生產(chǎn)、防災(zāi)搶險(xiǎn)、保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全做出了重要貢獻(xiàn),在遠(yuǎn)海捕撈、海上運(yùn)輸和海難救援中發(fā)揮著重要作用。“到2020年,建成結(jié)構(gòu)完善、功能先進(jìn)的氣象現(xiàn)代化體系,使氣象整體實(shí)力接近同期世界先進(jìn)水平,若干領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平”,實(shí)施海洋氣象綜合保障工程建設(shè),對(duì)順利實(shí)現(xiàn)“建設(shè)海洋強(qiáng)國”的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),提升對(duì)我國責(zé)任海區(qū),“21世紀(jì)海上絲綢之路”沿線海域,及釣魚島、南海諸島重點(diǎn)島嶼等重點(diǎn)區(qū)域和領(lǐng)域的海洋氣象綜合保障能力,全面提升海洋氣象保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能力,指導(dǎo)落實(shí)海洋氣象重點(diǎn)工程項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)起到重要的指導(dǎo)作用。

鳴謝:感謝中國氣象局馬舒慶、錢傳海、孫兆斌等專家的幫助。