海洋災害預警預報的創新技術
—— 三大創新鞏固海洋災害防御體系“城墻”

◎ 文/段雨默

自1996 年以來，浙江海洋大學左軍成教授及其所在團隊圍繞“海洋災害過程對沿海地區環境生態影響評估關鍵技術及應用”項目，開展了持續20 余年的產學研聯合攻關，在海洋災害監測、預警預報、影響評估三個方面，取得了一系列創新性成果，進一步鞏固了我國海洋災害防御體系的“城墻”。

該項目取得的主要創新成果包括：（1）海洋災害監測關鍵技術。項目組開發了可以反演臺風最大風速、中心氣壓和最大風速半徑等臺風特征值，及反演臺風海面風速的臺風反演模型。研發了包括SAR 圖像溢油點提取、海面溢油面積反演、SAR圖像紋理特征量確定等功能在內的溢油遙感反演技術。（2）海洋災害過程的預警預報關鍵技術。包括集合了統計預報預測方法、中國海區域海平面變化數值預報模型和中國海高分辨率海平面變化海-氣耦合模式預估技術，以及海平面變化集合預報技術在內的“海平面預測技術”；融精細化天文潮預報技術、天文潮與風暴增水的耦合技術、多模式集合預報技術等三種關鍵技術于一體的“風暴潮預警預報技術”；和由快速油膜粒子化技術、并行蒙特卡洛技術和非結構化網格映射技術三種關鍵技術支撐的“海上溢油突發事件預報預警關鍵技術”。（3）海洋災害過程對沿海地區的影響評估技術。包括臺風災害風險評估技術、海平面上升影響評估技術、風暴潮災害評估技術，以及溢油事件生態影響評估技術。其中，臺風災害風險評估技術中，通過大量臺風隨機事件集的構建，依托臺風隨機事件風場及降水模擬技術、臺風多致災因子綜合危險性評估技術、臺風脆弱性曲線繪制技術，構建了量化的風險評估模型。海平面上升影響評估技術中，融合了影響評估指標體系、因子參數、評估模型、GIS 分析演示模型和應對策略等分系統。風暴潮災害評估技術，則主要構建了空間精細化尺度下的潮汐-風暴潮耦合的危險性評估模型、多因子耦合下承載體脆弱性的評估模型，和潮汐-風暴潮的模糊風險評估方法。溢油事件生態影響評估技術，包括適用于石油烴污染環境中不同組分（海水、沉積物等）的微生物分子生態檢測技術、溢油污染的生態影響風險預測技術，以及溢油生態影響評估模型構建。

這一研究，先后獲得科技部支撐項目、科技部公益性行業科研專項以及國家自然科學基金等十余項國家重點研發項目和課題的支持。

21 世紀是海洋世紀，海洋在全球的戰略地位日益突出。中國海岸線漫長，約有70%以上的大城市，一半以上的人口和近60%的國民經濟都集中在最易遭受海洋災害襲擊的東部經濟帶和沿海地區。而據2018年度《中國海平面公告》顯示，中國沿海海平面變化總體呈波動上升趨勢，這意味著未來海岸侵蝕、咸潮、海水入侵與土壤鹽漬化等災害將進一步加劇。除此之外，近年來海上石油開發、運輸和存儲活動日益增多，海上溢油事故風險與日俱增，海上溢油事故應急的形勢愈加嚴峻。可以說，海洋災害防御體系的構建，對海洋經濟的開發至關重要，其研究勢在必行。

在海洋災害和防御對策的研究中，左軍成等人堅持走產學研用、邊研發邊應用的道路，目前項目相關成果已在國家海洋局、地方海洋局業務部門和交通運輸部業務部門等多家單位應用，提升了我國沿海地區應對海洋災害的能力，對政府相關職能部門履行其行政管理職能、做出科學決策具有重要咨詢和支持作用，對沿海地區的防災減災，實現經濟發展與人口、資源、環境相協調發展的目標具有重要意義，獲得了廣泛認可。