南宫NG·28(南宫智能科技有限公司)-相信中国品牌力量

浮标观测网助力海洋天气预报与气候预测的能力建设

  

浮标观测网助力海洋天气预报与气候预测的能力建设(图1)

  海洋是全球气候系统的核心调节器,海气相互作用、海洋热力动力变化直接影响台风、暴雨、风暴潮等灾害性天气的生成演变,更是长期气候波动与气候变化的关键驱动因素。精准的海洋天气预报、科学的气候趋势预测,是海洋防灾减灾、生态文明建设、海洋经济发展的重要基石。浮标观测网作为海洋立体观测体系的核心骨干,依托全天候、自动化、高精度的海气要素连续监测能力,填补了远洋、近海观测空白,打通了海气数据融合应用壁垒,成为我国海洋天气预报与气候预测能力现代化建设的核心支撑力量。

  浮标观测网是构建全域立体观测体系、夯实预报预测数据根基的核心载体。相较于卫星遥感、船舶观测等传统手段,海洋浮标具备不受天气昼夜影响、定点连续观测、要素同步采集的独特优势,能够精准捕捉海界面气象与水下水文的关键变化。当前,我国已逐步构建起涵盖锚系浮标、漂流浮标、深海智能浮标的立体化观测网络,覆盖近海重点海域、深远海关键通道及台风高发洋面,形成“远-中-近”三级观测布局,搭配北斗导航、无线传输技术,搭建起“观测—传输—处理—应用—服务”的全链条业务体系。

  海洋观测浮标可同步采集海面风速风向、气温气压等气象要素,以及海水温度、盐度、海流、浪高、潮汐等海洋水文要素,获取高精度、高时序的海气耦合观测数据,为数值预报模式迭代优化提供了海量、真实、可靠的基础数据源,改变了以往海洋预报依赖稀疏数据、模拟推演偏差较大的局面。

  在短时海洋天气预报领域,浮标观测网大幅提升灾害性海洋天气的精准预警能力。台风、风暴潮、狂浪、海雾等灾害性海洋天气,具有突发性强、破坏力大、演变迅速的特点,其强度、路径和影响范围的精准预判,高度依赖实时原位的海洋观测数据。以往远洋及近海关键海域观测数据缺失,导致台风强度突变、近海风浪增幅等关键过程难以精准捕捉,预报预警存在滞后性和偏差。

  随着浮标观测网的规模化业务化部署,我国已实现台风关键影响洋面的常态化监测。在台风“格美”等灾害天气过程中,布设的海气界面浮标成功捕捉到台风中心附近的气压骤降、风速激增、海温异常变化等核心数据,为预报团队精准研判台风强度、移动路径及近海风浪影响范围提供了直接依据,有效提升了台风预报的精准度和时效性。同时,连续的海浪、海流实时观测数据,能够精准支撑风暴潮、巨浪预警模型运算,有效规避海上航运、海洋养殖、海上风电作业等场景的安全风险,筑牢海洋防灾减灾第一道防线,极大提升了我国海洋气象应急保障能力。

  在长期气候预测领域,浮标观测网为研判海洋气候异常、解析气候变化规律提供关键支撑。厄尔尼诺、拉尼娜等热带海洋气候异常现象,是影响全球及我国年度气候趋势的核心因子,其形成、发展与衰减过程,离不开海洋热力、动力环境的长期连续监测。全球海洋观测系统的核心数据支撑便来自规模化浮标观测网络,长期积累的海温、盐度、海流时序数据,能够清晰反映海洋热含量变化、洋流运动规律及海气能量交换特征。

  依托浮标观测网积累的长序列观测数据,科研和气象业务团队可精准研判海洋气候异常信号,优化气候预测耦合模型,有效提升季度、年度气候趋势预测的科学性和准确性。同时,深海浮标获取的全深度海洋剖面数据,能够助力科研人员深入解析全球变暖背景下海洋储热、海水淡化、洋流变异等气候变化核心问题,为中长期气候变化预估、气候风险防控、双碳战略实施提供重要的数据支撑和科学依据,推动我国气候预测从“经验预判”向“数据精准推演”转型。

  立足海洋气象与气候预测能力现代化建设需求,浮标观测网仍需持续优化升级、补齐发展短板。当前,我国浮标观测体系仍存在深远海观测点位稀疏、极端海况下设备稳定性不足、多源数据融合深度不够、观测成果转化效率有待提升等问题。为进一步强化赋能作用,需持续优化观测网络布局,加密深远海、气候关键区、灾害高发区观测点位,完善空天地海一体化立体观测体系;加快智能浮标技术迭代,提升设备抗极端海况、长期续航、多要素协同观测能力;搭建统一的数据融合处理平台,实现浮标观测数据与卫星遥感、岸基观测、模式模拟数据的深度融合,破除数据壁垒。

  同时,需深化观测数据的业务化应用,推动数据资源与海洋天气预报、气候预测、灾害预警、生态监测、海洋经济服务等场景深度融合,完善从数据采集到成果输出的全链条服务体系,最大化释放观测数据价值。此外,积极参与全球海洋观测网络共建共享,加强国际观测数据互通与技术合作,提升我国在南宫28全球海洋气候观测、预测领域的话语权和影响力。

  海洋观测是海洋气象预报与气候预测的基石,浮标观测网作为深蓝之上的“海洋气象哨兵”,以全天候、高精度、全覆盖的观测能力,持续补齐我国海洋观测短板、夯实预报预测数据基础、提升灾害防控与气候研判能力。未来,随着浮标观测技术的持续革新、观测网络南宫28的不断完善、数据应用体系的深度升级,其必将持续赋能海洋天气预报精准化、气候预测科学化、海洋服务精细化,为我国海洋强国建设、气候安全保障、生态文明建设提供更坚实的科技支撑。