薛菲菲
業務化海洋學是以三維海洋溫度、鹽度、海流及中尺度過程和海洋生態等要素為主要對象的國際上新興的海洋預報領域,是對傳統海洋預報的重要拓展,是海洋環境預報的重要基礎,在海洋經濟發展、海洋防災減災、海上重大活動、國防安全、海洋權益維護等經濟和社會生活領域發揮著重要作用。
始于1997年的全球海洋數據同化實驗(GODAE,1997—2008年)及其延續科學計劃全球業務化海洋學預報系統國際合作計劃(GODAE OceanView,2008—2018年)和海洋預測(OceanPredict,2019年至今),一直力推“業務化海洋學”概念,旨在通過同化技術將衛星和現場觀測數據與數值模型結合起來,從而提供多時空尺度的海洋預測產品。目前,業務化海洋預報已經發展到相對成熟的階段,歐美主要發達國家紛紛建立了全球或區域業務化海洋預報系統,并廣泛應用于海洋環境監測和管理、海洋氣候、國防和工業等領域。近年來,隨著海洋事業的發展,我國的業務化海洋學領域也進入了一個高速發展時期,從業人員日益增長。同時,許多高校和科研院所的研發團隊也在海洋觀測、海洋模式、資料同化等業務化海洋學領域積極開展工作。
《21世紀業務化海洋學》英文版由施普林格出版社出版發行,海洋出版社引進該書版權并出版了中文版。本書分為八大部分,共28章,詳細闡述了海洋觀測系統、大氣作用、模型、數據同化、業務化系統、評估、應用等幾大領域業務化海洋學技術發展情況。希望向廣大海洋觀測預報服務人員和科技工作者全面而深入地介紹世界各國業務化海洋學的最新進展,幫助他們更好地把握觀測系統、數據同化、模型研發、海洋預報、應用管理的發展脈絡。
此外,書中還描述了業務化中心當前所支持的一系列實時海洋預報服務,包括為用戶群體提供在線的圖形和數據產品,以及接受他們對產品質量信息的反饋;列舉了在海洋預報領域仍然沒有解決的問題,未來存在的科學挑戰,包括在新型觀測系統對預報系統影響的探索上,從天氣到氣候尺度的預報方面等仍面臨諸多挑戰。如今,業務化海洋預報系統可以進行三維海洋溫鹽流、密度、海浪、潮汐等短期預報,預報的精度取決于氣象、海洋觀測數據的精度、模型分辨率和數據同化技術等,數值預報工作需要在超級計算機、軟件維護和數據獲取等技術、設施和組織上持續投資。隨著計算能力的不斷提高,未來10年會更加注重全球、區域和近岸海洋預報系統在時間尺度和空間尺度上的“無縫”銜接,也會更加注重解決越來越多的用戶應用需求。
國家海洋環境預報中心作為中國唯一的國家級業務化海洋學中心,也是GODAE OceanView計劃的中方代表,于2013年成功研制第一代全球業務化海洋數值預報系統,并投入業務化運行。王輝教授作為全球業務化海洋學預報系統國際合作計劃董事會成員,深度參與其中多年,極大地推動了該計劃,取得了重要進展。王輝教授組織團隊幾十名翻譯者和校對者經過近6年的努力,完成全書翻譯工作。相信本書的出版能為國內對業務化海洋學和海洋科學相關方面感興趣的青年科學家和專業人員提供有益的參考和借鑒,對完善我國海洋環境預報的基礎理論、提高業務化服務水平、加快業務化預報進程助力。