中國氣象局南海(博賀)海洋氣象科學試驗基地全景。廣東省氣象局供圖
技術人員正在維護中國氣象局南海(博賀)海洋氣象科學試驗基地海上綜合觀測平臺設備。 廣東省氣象局供圖
廣東省茂名市茂南區山閣鎮那際村果園的荔枝熟了。 周澤佳攝
從廣東省茂名市電白區蓮頭半島出發,乘船向廣闊的南海挺進。防波堤以內,風平浪靜,盡顯海的浪漫;防波堤以外,波濤洶涌,船隨之飄搖顛簸,讓人不由得心跳加速,雙手緊抓船舷。
“今天的風只有五級,可以上塔?!泵鎸︼L浪,茂名市氣象局技術人員詹國偉顯得格外淡定。他的目標在距海岸線6.5公里處的海面上,那是一座海面以上高達35米的“大鐵塔”,也是中國首個海洋氣象綜合觀測平臺。詹國偉的任務是從起伏不定的船上攀爬上塔,再沿著10米風桿一步步挪動,去更換出現故障的超聲風速儀。
這樣驚心動魄的畫面,在常年參與海上作業的工作者眼中已是尋常?!霸O備的日常維護不容易,從零開始建設這套海洋氣象觀測體系更困難?!敝袊鴼庀缶謴V州熱帶海洋氣象研究所正研級高級工程師黃健告訴記者。
從無到有,觀測體系創一流
黃健所說的“觀測體系”,指的是中國氣象局南海(博賀)海洋氣象科學試驗基地(下稱“博賀基地”)。博賀基地由“陸地-近海-浮標”三部分組成,除了像鐵塔一樣的海上觀測平臺,還包括海岸陸基觀測基地和海洋氣象浮標。
坐落于蓮頭半島東側的博賀基地,都觀測些什么?原來,這里是臺風、暴雨、海霧、破壞性海浪、風暴潮等氣象災害的多發區,每年能產生直接影響的臺風約有1.6個。博賀基地要觀測和研究的,就是南海北部區域的一系列海洋災害性天氣。
中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所研究員畢雪巖向記者分析道:“以臺風為例,臺風影響條件復雜,移動路徑多變,登陸時還會受到不同地表和地形等多種因素的影響。要想提升臺風的預報精度,通過系統的觀測研究,摸清它的脾氣很重要?!?/p>
在災害天氣多發區域開荒拓土、下海立基,難度可想而知。黃健記得,早在籌備建站的2007年,博賀基地所在地還是一片光禿禿的海灘。員工公寓沒建起來,黃健和同事們只能住在臨時的工棚里,臺風來時,工棚的房頂被強風卷起,再重重砸下?!懊康脚_風來時,我們就用鐵絲和鋼纜加固房頂,把板房捆成‘粽子’?!秉S健回憶道。
鋪開海上觀測平臺建設的時間軸,每一步進展幾乎都以年為單位。從畫圖設計到克服海上工程建設難題,讓平臺能夠獨立潮中,兩年時間過去了;為解決平臺上太陽能供電不穩定等問題,配備9公里長的海底光電復合纜,又過去了4年;其間,觀測設備的引進、集成、調試與檢驗,更是反復進行。
海上高溫、高濕、高鹽的特殊環境,讓觀測設備更加脆弱易損,這給觀測試驗制造了不小的麻煩。像詹國偉那樣完成的維修作業,每年大概要進行20多次。2014年臺風“海鷗”來襲前,海上觀測平臺的變壓器意外損壞。為獲得風浪的準確數據,黃健團隊只能逆風出海,上平臺搶修?!八械臐O船都在歸港,海面上只有我們的船在頂浪前進?!秉S健說。
經過十多年的努力,博賀基地在邊建設完善、邊觀測研究的情況下,一步步發展成為中國海洋災害性天氣研究最重要的野外觀測試驗基地,為認識和理解臺風、海霧等災害性天氣過程和致災機理,積累了一批寶貴的實測數據,填補了中國海洋氣象觀測的空白,觀測能力達到國際先進水平。
從無到有的過程雖然艱難,建設成果卻意義非凡?!安┵R基地位于影響中國大陸旱澇的夏季風水汽輸送通道上,來自西太平洋、印度洋和南海局地的水汽輸送,與發生在我國的大范圍持續性旱澇密切相關?!碑呇r表示,博賀基地的觀測數據對全國海洋氣象科研和業務都會產生積極影響,助力災害性天氣監測預警和業務預報的優化改進。
科技支撐,災害預報更精準
2022年8月25日,臺風“馬鞍”在茂名市電白區沿海地區登陸。此前,得到消息的黃健團隊已經與茂名市氣象局工作人員組成聯合觀測團隊,前往博賀基地做臺風觀測的試驗準備。
在海岸陸地觀測平臺上,科研人員不斷巡查監測儀器設備,結合海上觀測平臺回傳的數據,開展臺風登陸?;?岸基協同觀測。黃健表示,臺風登陸過程是理想觀測對象,通過實測獲取的各種數據,能為開展臺風邊界層結構演變機理以及臺風近海強度變化等科學研究提供有力支撐。
自2008年首次開展超強臺風“黑格比”的觀測試驗以來,博賀基地已經承擔了兩個國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)項目的野外觀測試驗任務,捕獲到30多個臺風的信息。博賀基地的登陸臺風海-陸-氣一體化協同觀測是2018年度國家科學技術進步二等獎(臺風監測預報系統關鍵技術)的重要成果之一。
為了進一步探索臺風的奧秘,黃健團隊還與中國科學院大氣物理研究所合作,從2015年起開展臺風海洋飛沫過程觀測。黃健說,所謂飛沫,是指粒徑較小的海水滴,當它們在大氣湍流的作用下上升到高空后,會形成海鹽氣溶膠。海鹽氣溶膠占全球氣溶膠的44%,對云層性質等因素有非常大的影響,是氣候預測最大的不確定因素之一。當飛沫參與海洋-大氣界面的能量與水汽交換過程時,有可能加強臺風強度。
目前,國際上不同機構在此方面的研究結果相差較大?!拔覈虾1辈康乩憝h境具有特殊性,只有把第一手數據掌握在自己手中,才能更好地服務本土?!秉S健說。
向海圖強,服務高質量發展
氣象服務還走進產業中。走進茂名市荔枝國家現代農業產業園,荔枝樹叢蓊郁青蔥,定睛細看,嫩綠色的小果正在枝梢抽生,悄然吸吮著春日雨露,靜待夏日成熟。
憑借南海之濱的氣候優勢,茂名市已成為全球最大的連片荔枝生產基地之一。2022年,茂名市荔枝種植面積約135萬畝,年產量近60萬噸,銷售收入達80.7億元。如何利用天時,趨利避害,悉心呵護甜蜜果實,是果農們最關心的問題。
近年來,茂名市氣象局搭建起荔枝氣象服務平臺,并開發了荔枝氣象智能服務系統,為果農們提供分鐘、小時、星期等不同時效長度的天氣預報。不僅如此,氣象服務科研團隊還會定期開展荔枝高溫、凍害、干旱、暴雨等災害監測與風險評估,并及時通過微信群推送給果農。
“從枝梢抽生期到開花結果期、果實膨大成熟期到采摘上市期,氣象部門全程都有跟蹤服務?!庇?0多年荔枝種植經驗的呂華覺得,氣象服務越來越精準實用了。
不只是荔枝,海洋漁業等產業也獲得了氣象服務的加持。據了解,廣東省氣象局研發了多源衛星數據融合技術,為南海漁業中心提供海表溫度、海面洋流、海面鹽度及高度等信息支持,建立南海漁業資源漁場環境數據庫和棲息地指數模型,助力外海漁業可持續發展。
廣東省氣象局相關負責人表示,未來還將開展海洋生態遙感服務,依托高分辨率衛星遙感監測海洋水色、赤潮、油污等狀況,并推動南海區域海洋環境實測數據共享,為守護蔚藍大海的良好生態環境貢獻氣象力量。
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?。▉碓矗骸度嗣袢請蠛M獍妗?023年04月18日第08版 作者:朱金宜 責任編輯:劉淑喬)