海洋氣象預報業務的發展

海洋氣象預報業務的發展

文/白曉平，部隊氣象臺

海洋氣象預報業務是各個國家發展的重點業務，本文主要針對常見監測技術的應用進行了分析，并探討海洋氣象預報業務的發展。

海洋氣象預報業務；監測技術；發展

海洋氣象預報業務即為海上與岸上用戶提供必備的海洋水文資料與海洋氣象資料，在保證海洋作業安全性的前提條件下減少費用開支，為了保證海洋氣象預報的質量，各個國家都成立了專業化的服務機構。如美國的OPC海洋預報中心、CPHC中太平洋颶風中心、英國的的MCA海岸警備機構。各個國家海洋氣象機構承擔的并非單一的氣象預報，而是集齊多種內容于一體的綜合性業務。

從廣義角度而言，海洋氣象監測內容包括海面以下、海－氣界面、海面以上大氣與相關環境要素組成，在海洋氣象預報業務中，占據著非常重要的地位。海洋氣象監測業務的內容有海洋氣象要素、海洋環境要素與天氣系統，監測手段多種多樣。除了傳統的飛機探測、浮標站、傳播探測技術之外，還有天氣雷達、海岸邊界層、自動氣象站、風廓線儀等，這種全方位的監測工作為海洋氣象預報業務的順利開展奠定了基礎。

1 常見監測技術的應用

目前我國海洋氣象監測工作主要由海洋氣象浮標站、海島自動氣象站、岸基氣象觀測站、海上石油平臺組成。

海洋氣象浮標站即根據海洋資源開發、水文氣象預報、科學研究需求發展而來的觀測平臺，屬于海洋氣象資料觀測的重點技術，浮標包括錨系浮標與漂流浮標組成。

岸基氣象觀測站即對距離海岸線500m內，定時進行降水、風速、氣壓、氣溫、表面輻射收支、海表溫度、海平面高度、碳通量、海況、潛熱通量的監測，如果浮標資料無法滿足監測需求，則需要借助岸基臺站觀測技術。

在海洋氣象監測系統之中，衛星遙感觀測技術發揮著極為重要的作用，該種技術彌補了傳統海洋地基觀測工作中存在的不足，不僅可以提升資料的精準性，還可以長期、穩定的提供資料，在海冰、海霧、溫帶漩渦以及臺風的監測上，衛星遙感監測技術都是一項必不可少的手段。在技術水平的發展下，合成孔徑雷達誕生，這是一種高分辨率、高方位的相干成像雷達，很多國家都在海洋衛星上搭載了合成孔徑雷達，如日本PALSAR、歐洲ASAR、加拿大RADARSAT，主要觀測對象為海冰與海洋，可以獲取到海冰冰齡、水－冰邊界、海浪譜、冰山高度、海洋內波等信息。

2 海洋氣象監測的發展現狀與規劃

經過了40余年的發展，我國的海洋氣象監測網已經初步形成，開設了關于海島氣象站、志愿觀測船、海上浮標、海上石油自動觀測站、沿海氣象雷達在內的監測業務內容，數據顯示，我國已投入運行的海島自動氣象站數量已經超過了200個。

在1988年我國成功發射第一顆氣象衛星之后，我國目前已經實現全天候立體監測，可以采用微波探測技術觀測出各類災害性天氣，提供包括海面溫度、云分類、降水估計、沙塵暴、海洋水色、熱帶氣旋衛星定位等內容。但是就目前來看，我國氣象衛星遙感水平與發達國家還存在差距，與國外產品相比而言，我國遙感技術還不夠健全，產品單一，精度還有待提升。在微波輻射計上，極化方式單一，無法全面獲取到具體的海面風向信息，在下一階段下，還需要針對探測儀器的改進、海洋遙感探測手段進行改進。

3 海洋氣象預報技術的發展

海洋氣象預報技術是以海洋模式、大氣為基礎，綜合主觀經驗采用的數值預報釋用方法，除了大氣數字預報模式之外，近年來誕生了多種新型預報模式，代表性的有風暴潮數值預報法、海浪數值預報法、海霧數值預報法、海洋污染物擴散數值預報法。

以風暴潮數值預報法為例，該種方法由數字預報法和經驗統計預報法組成，經驗統計預報法多基于長期資料的觀測得出，需要采用數理統計法來建立經驗函數關系，可以準確預報出臺風強度、路徑、移速等資料。

在計算機技術的發展下，數值預報方法得到了廣泛的應用，在風暴潮漫堤漫灘風險預報、近岸海－潮汐－風暴潮多項耦合數值預報方面，有著重要的作用。美國早在1972年就應用了SPLA SH模式，在80年代，又拓展了SLOSH模式，在防災減災中，發揮著重要作用，該種模式逐步在世界范圍中得到了推廣。我國數值預報技術在20世紀80年代開始得到了相當迅速的發展，至20世紀末國家海洋局國家海洋環境預報中心先后建立了高分辨率的覆蓋中國沿海的業務化風暴潮—天文潮耦合數值預報模式、高分辨率多重嵌套網格的風暴潮漫灘數值預報模式。

在未來階段下，海洋氣象預報業務的發展會以服務能力、科技水平作為支撐，遵循“安全氣象”、“公共氣象”以及“資源氣象”的原則，以服務需求為主要導向，重視科技的創新，建立基于格點化的海洋氣象精細化預報業務，有效延長預報時效，逐步提高海洋預警和服務能力。

[1]楊詩芳,黃輝,王喆,沈翊.新形勢下對浙江海洋氣象業務發展的思考[J].浙江氣象.2016(01)

[2]李永生,曾沁,徐美紅,石小英.基于Hadoop的數值預報產品服務平臺設計與實現[J].應用氣象學報.2015(01)

[3]劉高平,葉金印.基于分布式架構的縣級氣象業務系統設計與實現[J].軟件工程師.2015(04)

[4]萬玉發,王志斌,張家國,吳翠紅,吳濤,王玨.長江中游臨近預報業務系統(MYNOS)及其應用[J].應用氣象學報. 2013(04)