印度海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)發(fā)展現(xiàn)狀和思考

任湘湘，夏冬冬

（國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心，北京 100081）

1 引言

建設(shè)“21 世紀(jì)海上絲綢之路”是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和重構(gòu)經(jīng)貿(mào)合作格局的重大舉措，也是拓展國(guó)際合作發(fā)展新空間并參與和引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)治理的重大戰(zhàn)略部署[1-2]。印度洋是海上絲綢之路的重要組成部分，在新的國(guó)際政治、經(jīng)濟(jì)和軍事形勢(shì)下，中國(guó)無論是對(duì)外經(jīng)貿(mào)還是能源安全等，都與印度洋息息相關(guān)[3-4]。當(dāng)中國(guó)把目光投向印度洋，就不能不注意到印度這個(gè)國(guó)土遼闊、海岸線長(zhǎng)且人口眾多的周邊大國(guó)及新興國(guó)家[5]。中印兩國(guó)的海上安全關(guān)系決定著整個(gè)印度洋-太平洋（“印太”）地區(qū)未來秩序的走向[6-7]。

一方面，我國(guó)在印度洋地區(qū)日益呈現(xiàn)出積極進(jìn)取的戰(zhàn)略姿態(tài)[8]，能源安全、海上運(yùn)輸和經(jīng)貿(mào)交流等領(lǐng)域的戰(zhàn)略利益需要得到切實(shí)的保障[9]；另一方面，印度洋海洋和大氣環(huán)流季節(jié)變化顯著，海-氣相互作用十分強(qiáng)烈，季節(jié)內(nèi)振蕩、熱帶氣旋、內(nèi)波和強(qiáng)流等極端天氣和海洋過程頻發(fā)[10-11]，給海上運(yùn)輸通道保障、海上工程與作業(yè)環(huán)境和海上應(yīng)急與搜救帶來了嚴(yán)重威脅，致使海上意外事故時(shí)常發(fā)生[12]。海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)在印度洋海洋權(quán)益維護(hù)、防災(zāi)減災(zāi)、生態(tài)保護(hù)、資源開發(fā)和輔助決策等領(lǐng)域扮演的角色得以凸顯[13-14]。在此背景下，我們既要圍繞國(guó)家戰(zhàn)略利益進(jìn)行觀測(cè)預(yù)報(bào)保障能力的建設(shè)，也要對(duì)印度洋周邊國(guó)家，特別是印度的海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)能力進(jìn)行深入了解。

通過對(duì)印度尼西亞、巴基斯坦、孟加拉、阿曼和也門等國(guó)家的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于長(zhǎng)期以來各國(guó)在海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)投入上的欠缺，致使印度洋海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)匱乏，預(yù)報(bào)系統(tǒng)精度較低，嚴(yán)重制約了其海洋環(huán)境安全保障能力的發(fā)展[15]。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和信息技術(shù)的進(jìn)步，印度氣象和業(yè)務(wù)化海洋學(xué)事業(yè)發(fā)展勢(shì)頭非常迅猛[16]，其海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)已經(jīng)建立起來，并且在產(chǎn)品可視化和用戶針對(duì)性上具有特色。印度的海洋觀測(cè)和預(yù)報(bào)信息服務(wù)主要由印度國(guó)家海洋信息服務(wù)中心（Indian National Centre for Ocean Information Services，INCOIS）負(fù)責(zé)，因此，本文將著重介紹INCOIS 及其主導(dǎo)的印度海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及給我們帶來的思考。

2 印度海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)組織與管理

1999 年INCOIS 成立于海德拉巴（Hyderabad），是印度地球科學(xué)部（Ministry of Earth Sciences，MoES）指導(dǎo)下的一個(gè)自主組織，同時(shí)也是地球系統(tǒng)科 學(xué) 組 織（Earth System Science Organization，ESSO）的一個(gè)組成單位，因此一般簡(jiǎn)寫為ESSOINCOIS。ESSO-INCOIS 致力于通過持續(xù)觀測(cè)和集中研究為社會(huì)、工商業(yè)界、政府和科研團(tuán)體提供海洋信息服務(wù)。

2.1 主要職責(zé)

ESSO-INCOIS 的職責(zé)是通過維護(hù)海洋觀測(cè)系統(tǒng)，持續(xù)提升針對(duì)信息管理和海洋模式的系統(tǒng)性研究，向工業(yè)界、科學(xué)界、政府和社會(huì)提供海洋數(shù)據(jù)信息和咨詢服務(wù)。

2.2 組織結(jié)構(gòu)

ESSO-INCOIS 管理委員會(huì)主席由來自地球科學(xué)部的代表?yè)?dān)任，主任負(fù)責(zé)日常所有業(yè)務(wù)。中心下屬8 個(gè)部門，共77 名正式員工，其中有47 名科研人員，19 名科研輔助人員和11 名行政人員。另外，項(xiàng)目聘用了88人。

2.3 業(yè)務(wù)化海洋學(xué)國(guó)際培訓(xùn)中心

ESSO-INCOIS 下設(shè)業(yè)務(wù)化海洋學(xué)國(guó)際培訓(xùn)中心（International Training Centre for Operational Oceanography，ITCOocean），旨在國(guó)家、區(qū)域以及全球?qū)用嫔洗龠M(jìn)業(yè)務(wù)化海洋學(xué)的科學(xué)原理、技術(shù)和信息的發(fā)展。

2.3.1 培訓(xùn)目標(biāo)

ITCOocean為周邊國(guó)家和其他發(fā)展中國(guó)家的青年科技人員和決策者提供常規(guī)業(yè)務(wù)化海洋學(xué)培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括現(xiàn)場(chǎng)和衛(wèi)星數(shù)據(jù)生成、傳輸、接收和處理以及數(shù)值預(yù)報(bào)的制作與分發(fā)；提供出海實(shí)踐機(jī)會(huì)，訓(xùn)練學(xué)員使用船載儀器進(jìn)行海洋觀測(cè)；在全球?qū)用嫔洗龠M(jìn)多學(xué)科交叉海洋學(xué)的發(fā)展，提高對(duì)自然資源的理解和管理水平。必須說明的是針對(duì)外國(guó)的培訓(xùn)項(xiàng)目是收費(fèi)的。

2.3.2 培訓(xùn)對(duì)象

ITCOocean的培訓(xùn)對(duì)象主要是有志于投身業(yè)務(wù)化海洋學(xué)的印度、印度洋沿岸國(guó)家、非洲和其他發(fā)展中國(guó)家的學(xué)生。ITCOocean 還培訓(xùn)海事、漁業(yè)相關(guān)從業(yè)人員、從事海洋管理與服務(wù)的政府決策者、從事災(zāi)害管理和海岸帶開發(fā)的非政府組織、海岸帶規(guī)劃人員以及其他業(yè)務(wù)化海洋學(xué)中心的員工。

3 海洋觀測(cè)網(wǎng)

印度海洋觀測(cè)網(wǎng)（India Ocean Observation Networks，IndOON）主要包括驗(yàn)潮站和自動(dòng)氣象站等岸基觀測(cè)設(shè)施以及衛(wèi)星和各類浮標(biāo)等離岸觀測(cè)設(shè)施。值得一提的是，IndOON 所有觀測(cè)設(shè)施的布局和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都在GIS 平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了可視化，為用戶的使用提供了極大便利。

3.1 驗(yàn)潮站

ESSO-INCOIS 在印度沿海業(yè)務(wù)化運(yùn)行36 個(gè)驗(yàn)潮站，主要用于監(jiān)測(cè)海平面特別是海嘯波，用以驗(yàn)證模式結(jié)果。其網(wǎng)站上提供實(shí)時(shí)信息查詢，包括驗(yàn)潮站的經(jīng)緯度以及過去24 h海平面數(shù)據(jù)。

3.2 自動(dòng)氣象站

圖1 ESSO-INCOIS的組織結(jié)構(gòu)Fig.1 The organization chart of ESSO-INCOIS

ESSO-INCOIS 業(yè)務(wù)化運(yùn)行31 個(gè)自動(dòng)氣象站，這些可移動(dòng)自動(dòng)氣象站分屬于印度不同的政府部門，可提供氣溫、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、降水、長(zhǎng)波輻射和短波輻射8個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)。用戶可在其官網(wǎng)上查詢到所有正在運(yùn)行的自動(dòng)氣象站數(shù)據(jù)。

3.3 高頻雷達(dá)

ESSO-INCOIS 在印度沿岸和島嶼上共布設(shè)了10個(gè)高頻雷達(dá)。

3.4 海浪浮標(biāo)網(wǎng)

ESSO-INCOIS 業(yè)務(wù)化運(yùn)行的海浪浮標(biāo)網(wǎng)由16個(gè)海浪浮標(biāo)（Wave Rider Buoy）組成，該海浪浮標(biāo)網(wǎng)可進(jìn)行海況監(jiān)測(cè)，并對(duì)延時(shí)海況預(yù)報(bào)進(jìn)行驗(yàn)證。每個(gè)浮標(biāo)都可提供有效波高、浪向和周期等觀測(cè)數(shù)據(jù)。

3.5 Argo浮標(biāo)

截至2019 年，印度洋共部署992 個(gè)Argo 浮標(biāo)，其中138個(gè)由印度部署[17]。

3.6 海嘯浮標(biāo)

ESSO-INCOIS 目前在孟加拉灣和阿拉伯海震源地區(qū)布置了4個(gè)海嘯浮標(biāo)，其觀測(cè)數(shù)據(jù)通過印度洋海嘯早期預(yù)警中心（Indian Tsunami Early Warning Centre，ITEWC）實(shí)時(shí)接收。印度國(guó)家海洋技術(shù)研究所（National Institute of Ocean Technology，NIOT）布放并維護(hù)3個(gè)海嘯浮標(biāo)。

3.7 漂流浮標(biāo)

目前ESSO-INCOIS 部署了9 個(gè)漂流浮標(biāo)。報(bào)告數(shù)據(jù)主要包括海表面溫度、流速和流向等。

3.8 ADCP

ESSO-INCOIS 與國(guó)家海洋研究所（National Institute of Oceanography，NIO）合作運(yùn)行著17 個(gè)近岸錨系聲學(xué)多普勒流速剖面儀（Acoustic Doppler Current Profiler，ADCP）；在赤道（77.4°E，0°N）和（83°E，0°N）兩個(gè)位置運(yùn)行兩個(gè)錨系A(chǔ)DCP，用以測(cè)量50～850 m的海流。

3.9 XBT

ESSO-INCOIS 在2019 年進(jìn)行了4 個(gè)投棄式溫深儀（eXpendable BathyThermograph，XBT）斷面觀測(cè)，收集到24 個(gè)XBT 剖面觀測(cè)數(shù)據(jù)以及12 個(gè)投棄式溫鹽深儀（eXpendable Conductivity Temperature Depth，XCTD）剖面觀測(cè)數(shù)據(jù)。

4 環(huán)流模式及相關(guān)研究

4.1 高分辨率業(yè)務(wù)化海洋學(xué)預(yù)報(bào)分析系統(tǒng)

高分辨率業(yè)務(wù)化海洋學(xué)預(yù)報(bào)分析系統(tǒng)（Highresolution Operational Ocean Forecast and reanalysis System，HOOFS）以區(qū)域海洋模型系統(tǒng)（Regional Ocean Modelling system 3.6，ROMs3.6）為基礎(chǔ)。模擬范圍是30°S～30°N，30°～120°E，水平分辨率在印度洋為1/12°×1/12°，近海為3.5 km×3.5 km，垂直分40 層。HOOFS 使用印度國(guó)家中尺度氣象預(yù)報(bào)中心（National Centre for Medium Range Weather Forecast，NCMRWF）提供的6 h 一次的氣象強(qiáng)迫場(chǎng)[18]。自2010 年1 月1 日投入業(yè)務(wù)化運(yùn)行后，一直是INCOIS的業(yè)務(wù)化預(yù)報(bào)模式。

此外，ESSO-INCOIS 還將HOOFS 用于印度西海岸，建立了西海岸高分辨率業(yè)務(wù)化海洋學(xué)預(yù)報(bào)分析 系 統(tǒng)（The West Coast setup of HOOFS，WCHOOFS），并且正在進(jìn)行卡曼濾波同化研究，期望能夠?qū)㈠^系浮標(biāo)測(cè)得的溫鹽剖面數(shù)據(jù)同化入模式中。目前，WC-HOOFS 仍處于研究階段，并未投入業(yè)務(wù)化運(yùn)行。

ESSO-INCOIS 還以ROMs 為基礎(chǔ)進(jìn)行了印度洋海洋生態(tài)研究，生態(tài)模型包含了氮循環(huán)、沉積物反硝化反應(yīng)和碳循環(huán)等過程。

4.2 HYCOM

ESSO-INCOIS使用了空間分辨率分別為1/4°×1/4°和1/12°×1/12°的混合坐標(biāo)大洋環(huán)流模式（HYbrid Coordinate Ocean Model，HYCOM）對(duì)阿拉伯海北部進(jìn)行模擬研究，正在同化海表面高度和海表面溫度等衛(wèi)星數(shù)據(jù)，目前未投入業(yè)務(wù)化運(yùn)行。

4.3 INCOIS全球海洋數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)

印度國(guó)家海洋信息服務(wù)中心全球海洋數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)（Indian National Centre for Ocean Information Services-Global Ocean Data Assimilation System，INCOIS-GODAS）是在美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心（National Centers for Environment Prediction，NCEP）的全球海洋數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)（Global Ocean Data Assimilation System，GODAS）系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，目前已經(jīng)投入業(yè)務(wù)化運(yùn)行，印度和美國(guó)GODAS系統(tǒng)的主要特征對(duì)比見表1。

表1 INCOIS-GODAS與NCEP-GODAS對(duì)比Tab.1 The comparison between INCOIS-GODAS and NCEP-GODAS

ICCOIS-GODAS 每日運(yùn)行一次，可以實(shí)時(shí)提供全球海洋從海面到海底的溫鹽流以及海表面高度的分析場(chǎng)，分析產(chǎn)品有1 d 的延遲。以ICCOISGODAS 分析場(chǎng)為基礎(chǔ)可以提供更多的產(chǎn)品，例如厄爾尼諾（El-Nino）指數(shù)、全球海洋海表面溫度月距平和垂向溫度距平等。

INCOIS 以INCOIS-GODAS 為基礎(chǔ)制作了厄爾尼諾指數(shù)產(chǎn)品，包括NiNO12、NiNO3、NiNO3.4 和NiNO4區(qū)的溫度距平以及過去1 a的資料。

4.4 MOM

ESSO-INCOIS 和美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）、普林斯頓大學(xué)地球物理流體動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室（Geophysical Fluid Dynamics Laboratory，GFDL）以及印度科學(xué)研究所（Indian Institute of Science，IISc）合作，利用模塊化海洋模式（Modular Ocean Model 4p1，MOM4p1）進(jìn)行了高分辨率印度洋模式的實(shí)驗(yàn)。這是印度首個(gè)嵌套模式，GFDL 全球氣候模式為MOM4p1 提供了邊界條件，區(qū)域內(nèi)水平分辨率25 km，海面附近垂直分辨率小于1 m。

該研究的主要目的在于了解印度洋北部季節(jié)變化特征。MOM4p1 海表面鹽度的模擬結(jié)果與觀測(cè)數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差在10%以內(nèi)，尤其是很好地抓住了印度洋東西沿岸鹽度特征。

4.5 海嘯和風(fēng)暴潮漫灘預(yù)報(bào)模式

由于以往的海嘯資料不足以支撐印度未來的減災(zāi)和管理工作，所以數(shù)值模式已經(jīng)成為預(yù)測(cè)海嘯增水和淹沒情況的有力工具。開放海域傳播場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)（Open Ocean Propagation Scenario DataBase，OOPSDB）是目前印度業(yè)務(wù)化海嘯預(yù)報(bào)的骨干，但是OOPSDB只模擬了開放海域的海嘯傳播特征。為了評(píng)估海嘯和風(fēng)暴潮引起的漫灘，ESSO-INCOIS針對(duì)印度洋部署了先進(jìn)環(huán)流模式（ADvanced CIRCulation model，ADCIRC）模型，該模型能夠計(jì)算海嘯在印度洋的傳播過程、淹沒范圍和淹沒深度等要素。由于該模型使用并行計(jì)算，模擬12 h 海嘯傳播需要51 s[19]。另外，ESSO-INCOIS 還開發(fā)了沿海漫灘地圖（Standby Inundation Model For Coastal Inundation Mapping，SFC）作為備用軟件工具，可用于海嘯模擬和漫灘預(yù)測(cè)。

5 服務(wù)和產(chǎn)品

5.1 海況服務(wù)

印度西臨阿拉伯海，東臨孟加拉灣，南部是廣闊的印度洋，其海岸線綿長(zhǎng)，港口和城市密布。從傳統(tǒng)的漁業(yè)捕撈到高技術(shù)含量的石油開采平臺(tái)，印度對(duì)海況服務(wù)的需求是廣泛的。因此，ESSOINCOIS 建立了印度海洋預(yù)報(bào)系統(tǒng)（INDian Ocean FOrecasting System，INDOFOS），提供海況信息服務(wù)。

5.1.1 海況服務(wù)簡(jiǎn)介

（1）預(yù)報(bào)時(shí)效

為滿足不同用戶的需求，ESSO-INCOIS 提供時(shí)效為5～7 d的印度洋表面和次表面要素預(yù)報(bào)服務(wù)。

（2）預(yù)報(bào)要素

INDOFOS 的預(yù)報(bào)要素包括風(fēng)浪和涌浪的浪高、浪向和周期、海表面流場(chǎng)、海表面溫度、混合層深度、20 ℃等溫層深度、天文潮、風(fēng)速、風(fēng)向和溢油軌跡。

（3）預(yù)報(bào)區(qū)域

目前，ESSO-INCOIS 能夠提供阿拉伯海、孟加拉灣、北印度洋、南印度洋、紅海、波斯灣和南中國(guó)海預(yù)報(bào)。ESSO-INCOIS 還開展海岸帶水體以及島嶼海況預(yù)報(bào)，此外，針對(duì)一些具體位置如浴場(chǎng)、小漁港和商業(yè)港口等提供預(yù)報(bào)服務(wù)。

（4）預(yù)報(bào)模式

ESSO-INCOIS 的業(yè)務(wù)化海況預(yù)報(bào)都是基于數(shù)值模式進(jìn)行的，使用的氣象強(qiáng)迫場(chǎng)主要來自歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF），具體介紹見前文環(huán)流模式及相關(guān)研究。ESSO-INCOIS 的主要業(yè)務(wù)化模式概況可見表2。

表2 ESSO-INCOIS主要業(yè)務(wù)化數(shù)值模式Tab.2 Operational models of ESSO-INCOIS

（5）預(yù)報(bào)檢驗(yàn)

ESSO-INCOIS 使用現(xiàn)場(chǎng)和衛(wèi)星觀測(cè)資料（近岸海浪浮標(biāo)、深海浮標(biāo)、船載波高儀以及帶有自動(dòng)氣象站的深海浮標(biāo)等）進(jìn)行預(yù)報(bào)檢驗(yàn)。常規(guī)檢驗(yàn)每季度進(jìn)行一次，極端事件另行檢驗(yàn)。針對(duì)印度洋區(qū)域一些具體地點(diǎn)的預(yù)報(bào)是使用準(zhǔn)實(shí)時(shí)資料進(jìn)行檢驗(yàn)的。

（6）預(yù)報(bào)分發(fā)

ESSO-INCOIS 的主要產(chǎn)品分發(fā)渠道是其官方網(wǎng)站，還可以通過電子郵件、手機(jī)、電視、廣播和電子顯示屏等方式將信息傳遞給所有利益相關(guān)者。此外，ESSO-INCOIS 同許多公益組織、海岸帶研究中心以及高校開展合作，通過這些合作單位進(jìn)行產(chǎn)品的進(jìn)一步分發(fā)。在一些電力無法覆蓋的區(qū)域，主要利用人力或小漁港的黑板報(bào)進(jìn)行預(yù)報(bào)傳遞。

（7）用戶反饋

ESSO-INCOIS 的主要用戶包括漁民、海岸帶人口、海事委員會(huì)、印度海軍、海岸警衛(wèi)隊(duì)、海航部門、能源部門、石油和海上勘探行業(yè)以及港口管理方。ESSO-INCOIS 透過電子郵件、電話和會(huì)議與用戶進(jìn)行定期溝通，并在印度沿岸舉辦研討班，幫助用戶理解和使用其產(chǎn)品，并了解用戶的需求以改善其產(chǎn)品和服務(wù)。

5.1.2 大浪警報(bào)

ESSO-INCOIS 每日發(fā)布未來48 h 大浪警報(bào)，以文字形式介紹印度洋區(qū)域內(nèi)可能發(fā)生大浪的區(qū)域。

5.1.3 具體位置預(yù)報(bào)

ESSO-INCOIS 針對(duì)印度沿岸43 個(gè)具體位置發(fā)布預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)每天發(fā)布一次，時(shí)效56 h，預(yù)報(bào)要素包括有效波高、浪向、浪周期、風(fēng)速、風(fēng)向、涌浪高、潮高、流速和流向等。

5.1.4 潮汐預(yù)報(bào)

ESSO-INCOIS 為印度洋周邊數(shù)百個(gè)地點(diǎn)提供天文潮預(yù)報(bào)，主要是該地點(diǎn)未來2～5 d 的高潮時(shí)、低潮時(shí)、最高潮位和最低潮位。

5.1.5 熱帶氣旋潛熱預(yù)報(bào)和分析

ESSO-INCOIS 針對(duì)印度洋區(qū)域（30°S～30°N，30°～120°E）發(fā)布熱帶氣旋潛熱、海表面溫度、海表面溫度距平預(yù)報(bào)和過去11 d的分析結(jié)果。

5.1.6 區(qū)域預(yù)報(bào)、海岸帶預(yù)報(bào)和海島預(yù)報(bào)

ESSO-INCOIS 為阿拉伯海、孟加拉灣、北印度洋、南印度洋、紅海、波斯灣和南中國(guó)海共7 個(gè)海域提供區(qū)域數(shù)值預(yù)報(bào)，為西海岸、古吉拉特邦、馬哈拉施特拉邦、果阿邦、卡納塔克邦、喀拉拉邦、泰米爾納德邦、安得拉邦、奧里薩邦和西孟加拉共10 個(gè)海岸帶地區(qū)提供預(yù)報(bào)，還為安達(dá)曼、尼科巴和拉克沙3個(gè)海島提供預(yù)報(bào)。

5.1.7 定制預(yù)報(bào)

（1）港口預(yù)報(bào)

ESSO-INCOIS 為印度沿岸12 個(gè)港口提供未來48 h有效波高、浪向、浪周期、風(fēng)速、風(fēng)向、涌浪高、潮高、流速和流向預(yù)報(bào)。遠(yuǎn)洋航線預(yù)報(bào)根據(jù)用戶的具體需求定制。

（2）印度洋海況圖定制服務(wù)

ESSO-INCOIS 建立了一個(gè)印度洋海況預(yù)報(bào)圖交互平臺(tái)，用戶通過輸入經(jīng)緯度，或者直接在地圖上點(diǎn)擊自己需要的區(qū)域，獲得該區(qū)域的浪場(chǎng)、風(fēng)場(chǎng)、溫度和海流的48 h 預(yù)報(bào)（6 h 為間隔）。該系統(tǒng)有效波高和涌浪高來自近岸分辨率8 km、大洋分辨率100 km 的海浪模式，風(fēng)速和風(fēng)向來自分辨率25 km的氣象模式，表面海溫和海流來自分辨率12 km 的環(huán)流模式。

5.1.8 搜救輔助工具

ESSO-INCOIS 于2016 年推出了搜救輔助工具（Search And Rescue Aid Tool，SARAT），該工具可針對(duì)60種海上目標(biāo)進(jìn)行漂移位置預(yù)報(bào)，主要服務(wù)于印度海岸警衛(wèi)隊(duì)、海軍和海警的搜救任務(wù)。

5.1.9 馬爾代夫

ESSO-INCOIS 還為鄰國(guó)馬爾代夫提供海洋預(yù)報(bào)服務(wù)，要素包括浪高、浪向、海表面溫度、海表面流場(chǎng)、混合層深度和20 ℃等溫層深度。產(chǎn)品包括：具體位置3 d預(yù)報(bào)（3 h間隔），海岸帶7 d預(yù)報(bào)（3 h間隔），區(qū)域7 d預(yù)報(bào)（3 h間隔），印度洋5 d預(yù)報(bào)（6 h間隔），全球5 d預(yù)報(bào)（6 h間隔）和附加值預(yù)報(bào)（收費(fèi)）。

5.1.10 附加值預(yù)報(bào)

ESSO-INCOIS 還針對(duì)用戶的特定需求提供附加值（有償）預(yù)報(bào)服務(wù)。

5.2 風(fēng)暴潮

印度飽受風(fēng)暴潮災(zāi)害的侵犯，因此ESSOINCOIS建立了一套風(fēng)暴潮預(yù)警系統(tǒng)。

5.2.1 風(fēng)暴潮警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)流程

ESSO-INCOIS 業(yè)務(wù)化風(fēng)暴潮警報(bào)制作發(fā)布流程如圖2。

圖2 印度風(fēng)暴潮預(yù)警系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)流程Fig.2 The standard procedure of Indian storm surge warning system

5.2.2 風(fēng)暴潮警報(bào)單

以強(qiáng)氣旋風(fēng)暴“赫德赫德”引起的風(fēng)暴潮警報(bào)單為例，首先以表格形式介紹了此次氣旋的名稱、預(yù)計(jì)登陸時(shí)間和登陸地點(diǎn)、預(yù)計(jì)最大風(fēng)速、最大風(fēng)暴潮增水和漫灘區(qū)域等概況信息，然后給出了可能受影響的區(qū)域、所屬的邦、最近的居民區(qū)、最大風(fēng)暴潮增水以及漫灘的可能性，最后以曲線圖的形式給出了預(yù)計(jì)登陸地點(diǎn)附近3個(gè)驗(yàn)潮站水位變化情況。

5.3 印度洋海嘯早期預(yù)警系統(tǒng)

2004 年12 月26 日印尼大海嘯暴露了印度海岸線在面對(duì)海洋災(zāi)害時(shí)的脆弱性。在隨后的2005 年第一季度，印度就成立了臨時(shí)海嘯預(yù)警中心，發(fā)布基于地震信息生成的海嘯公報(bào)。隨著ESSOINCOIS 建立了印度洋海嘯早期預(yù)警系統(tǒng)（Indian Tsunami Early Warning System，ITEWS），臨時(shí)海嘯預(yù)警中心完成了歷史使命。

ITEWS 由實(shí)時(shí)地震觀測(cè)網(wǎng)、底壓記錄儀（Bottom Pressure Recorders，BPR）、驗(yàn)潮站和全天候業(yè)務(wù)化預(yù)警中心4部分構(gòu)成。ITEWS能夠偵測(cè)引發(fā)海嘯的地震并監(jiān)測(cè)海嘯，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)程序（Standard Operating Procedure，SOP），在模式數(shù)據(jù)庫(kù)和輔助決策系統(tǒng)的支持下，通過最新通信方式向易受災(zāi)社區(qū)提供及時(shí)的建議。海嘯公報(bào)分發(fā)方式多樣，包括電話、傳真、電子郵件和全球電信系統(tǒng)（Global Telecommunication System，GTS）等。

5.3.1 驗(yàn)潮站水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品

作為ITEWS 的一個(gè)重要子系統(tǒng)，實(shí)時(shí)驗(yàn)潮站網(wǎng)絡(luò)由50 個(gè)驗(yàn)潮站組成，其中印度調(diào)查局（Survey Of India，SOI）建設(shè)了36 個(gè)，印度國(guó)家海洋技術(shù)研究所（National Institute of Ocean Technology，NIOT）建設(shè)了14 個(gè)。這些驗(yàn)潮站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸?shù)紼SSO-INCOIS 和印度調(diào)查局進(jìn)行處理和解譯。此外，作為驗(yàn)潮站網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，INCOIS還會(huì)通過互聯(lián)網(wǎng)接受全球海平面觀測(cè)系統(tǒng)（GLObal Sea level observing System，GLOSS）的實(shí)時(shí)資料。

2020 年7 月起印度洋海嘯早期預(yù)警系統(tǒng)對(duì)其36 個(gè)驗(yàn)潮站發(fā)布當(dāng)天的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位數(shù)據(jù)和未來7 d水位預(yù)報(bào)。

5.3.2 海嘯警報(bào)單

當(dāng)存在海嘯發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，預(yù)警系統(tǒng)會(huì)發(fā)出文字形式的海嘯警報(bào)單。警報(bào)單首先介紹地震概況，包括震級(jí)、震源深度、日期、具體時(shí)間、經(jīng)緯度、地理位置、海底地震或陸地地震信息，如果是海底地震則給出震源水深，然后預(yù)報(bào)單必須給出經(jīng)評(píng)估得到的各個(gè)可能受影響的驗(yàn)潮站的經(jīng)緯度、海嘯波到達(dá)時(shí)間和預(yù)計(jì)波高等信息，最后根據(jù)預(yù)計(jì)的災(zāi)害情況給當(dāng)?shù)卣途用裉岢鼋ㄗh。

5.4 潛在漁區(qū)公告

MoES 的前身海洋開發(fā)部（Department of Ocean Development，DOD）于1990 年啟動(dòng)了海洋衛(wèi)星信息服務(wù)計(jì)劃（MARine Satellite Information Services，MARSIS）。通過NOAA-AVHRR、Eumetsats、Met-Op 系列衛(wèi)星、印度Oceansat-II衛(wèi)星以及美國(guó)MODIS（MODerate Resolution Imaging Spectroradiometer）衛(wèi)星反演的海表面溫度和葉綠素濃度數(shù)據(jù)來指示漁區(qū)所在位置，這一服務(wù)被稱為“潛在漁區(qū) 公 告”（Potential Fishing Zone advisory，PFZ）。ESSO-INCOIS 將印度沿海分為14 個(gè)大區(qū)，每天以圖片和文字的形式提供漁區(qū)分布信息，包括主要漁港的地點(diǎn)（經(jīng)緯度）、水深、風(fēng)速和風(fēng)向等基本信息。該產(chǎn)品除了禁漁期外，每天都在印度沿岸的586 個(gè)漁港公布，還使用電話、傳真、電子郵件、網(wǎng)站、廣播、新聞媒體和手機(jī)等形式發(fā)送給大學(xué)以及相關(guān)的非政府組織（Non-Governmental Organizations，NGO）。ESSO-INCOIS 還在一些區(qū)域試點(diǎn)安裝電子顯示屏來發(fā)布潛在漁區(qū)公告信息。

PFZ主要有地圖和文字兩種形式。以北安德拉邦為例，PFZ 為該大區(qū)中約30 多個(gè)漁港提供潛在漁區(qū)服務(wù)，選擇任意漁港可獲取位置和水深等基本信息，但不是每個(gè)漁港都能夠提供風(fēng)場(chǎng)和潛在魚量的預(yù)報(bào)。

6 印度海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)給我們帶來的思考

6.1 印度海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)總體能力與我國(guó)相比有一定差距

通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)（見表3和表4），我國(guó)海洋站數(shù)量是印度的4 倍以上，自動(dòng)氣象站數(shù)量是印度的12倍以上，各類浮標(biāo)數(shù)量達(dá)到印度的2倍以上，即便考慮到中國(guó)海岸線長(zhǎng)度為印度的2 倍以上，領(lǐng)海面積是印度的1.5 倍，我國(guó)的海洋觀測(cè)設(shè)施在密度上也是相對(duì)領(lǐng)先的。在海洋預(yù)報(bào)領(lǐng)域，無論是在近岸、區(qū)域或全球尺度上，我國(guó)海洋預(yù)報(bào)顯然要素更多、分辨率更高且時(shí)效更長(zhǎng)，可以說印度的業(yè)務(wù)化海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)的整體水平與我國(guó)存在較大差距。但印度軟件和信息產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達(dá)，信息技術(shù)的積累一定會(huì)輻射到海洋預(yù)報(bào)領(lǐng)域，有助于提高其產(chǎn)品和服務(wù)水平。同時(shí)ESSO-INCOIS 正在研發(fā)北印度洋1/48°×1/48°生態(tài)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，這清晰地展示了印度發(fā)展業(yè)務(wù)化海洋預(yù)報(bào)的愿景。因此，我國(guó)很有必要在海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)的技術(shù)研發(fā)和能力建設(shè)等領(lǐng)域進(jìn)行長(zhǎng)期投入，不但需要在我國(guó)近海構(gòu)建起立體的觀測(cè)網(wǎng)和高分辨率的預(yù)報(bào)系統(tǒng)，還應(yīng)當(dāng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)出發(fā)，為了建設(shè)“海上絲綢之路”、切實(shí)保障能源安全和經(jīng)貿(mào)交流等國(guó)家利益，對(duì)印度洋業(yè)務(wù)化觀測(cè)和預(yù)報(bào)進(jìn)行合理布局。

表3 印度和中國(guó)海洋觀測(cè)網(wǎng)基本情況對(duì)比Tab.3 The comparison of marine observation network between India and China

表4 印度和中國(guó)海洋預(yù)報(bào)系統(tǒng)基本情況對(duì)比Tab.4 The comparison of marine forecasting systems between India and China

6.2 印度海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)共享和服務(wù)有特色

ESSO-INCOIS 網(wǎng)站可以提供其業(yè)務(wù)化運(yùn)行的海洋站、自動(dòng)氣象站、高頻雷達(dá)和各類浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)查詢，并且這項(xiàng)服務(wù)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了WebGIS 可視化。印度公眾包括國(guó)外用戶可以方便快捷地獲知自己關(guān)心的區(qū)域內(nèi)有哪些觀測(cè)設(shè)備在運(yùn)行，獲得實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)，以及過去一周到幾個(gè)月的歷史數(shù)據(jù)。我國(guó)的海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)共享機(jī)制尚待完善，目前的海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)仍然分散在多個(gè)領(lǐng)域、多個(gè)部門和多個(gè)地區(qū)，數(shù)據(jù)共享和服務(wù)水平有待提升。事實(shí)上，我國(guó)海洋觀測(cè)技術(shù)和數(shù)據(jù)總量較印度領(lǐng)先，也就是說我國(guó)完全具備提供這種數(shù)據(jù)服務(wù)的能力和基礎(chǔ)，目前亟待建立一套完善的體制來整合不同來源的數(shù)據(jù)，并且建立統(tǒng)一的平臺(tái)出口為社會(huì)公眾、涉海行業(yè)和科研界提供服務(wù)。如今面對(duì)同樣作為發(fā)展中大國(guó)的印度，其海洋數(shù)據(jù)服務(wù)水平再一次提醒我們提升數(shù)據(jù)管理和服務(wù)水平刻不容緩。

6.3 印度海洋預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品有新思路

印度的PFZ 服務(wù)令人印象深刻。該服務(wù)在技術(shù)上并不難實(shí)現(xiàn)，主要依靠衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演的海溫和葉綠素濃度來簡(jiǎn)單推算各個(gè)海區(qū)的魚量。對(duì)比顯示，印度的業(yè)務(wù)化海洋生態(tài)預(yù)報(bào)能力與我國(guó)有一定的差距，但是在這種背景之下，PFZ反映了印度在海洋預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品上的一些新思路。這也給我國(guó)海洋預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)發(fā)展帶來啟示，即海洋預(yù)報(bào)服務(wù)的進(jìn)步不應(yīng)當(dāng)僅僅體現(xiàn)在技術(shù)水平的提高，針對(duì)用戶需求開發(fā)新穎實(shí)用的產(chǎn)品也是重要的衡量指標(biāo)。隨著我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖、海上運(yùn)輸、能源開采和海上旅游行業(yè)的迅速發(fā)展，為各涉海行業(yè)和社會(huì)公眾提供有針對(duì)性的簡(jiǎn)便易用的服務(wù)產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)是海洋預(yù)報(bào)未來發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

6.4 業(yè)務(wù)化海洋學(xué)國(guó)際培訓(xùn)中心成為凸顯其區(qū)域影響力的重要工具

ESSO-INCOIS 下設(shè)一個(gè)業(yè)務(wù)化海洋學(xué)國(guó)際培訓(xùn)中心，針對(duì)印度、印度洋周邊國(guó)家、其他發(fā)展中國(guó)家的學(xué)生和青年科學(xué)家提供業(yè)務(wù)化海洋學(xué)的培訓(xùn)。在這一點(diǎn)上可以反映出印度作為區(qū)域內(nèi)大國(guó)積極施展其影響力的愿景。我國(guó)的業(yè)務(wù)化海洋學(xué)發(fā)展相對(duì)印度更具有優(yōu)勢(shì)，事實(shí)上國(guó)內(nèi)一些海洋研究機(jī)構(gòu)也已經(jīng)同斯里蘭卡和印度尼西亞等國(guó)在海洋領(lǐng)域開展過合作。但在建設(shè)“21 世紀(jì)海上絲綢之路”的大戰(zhàn)略下，我國(guó)在印度洋沿岸各國(guó)的海洋學(xué)國(guó)際合作也可以拓展思路，建立國(guó)際培訓(xùn)中心不失為一個(gè)突破口。