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数据是海洋预报的重要基础 《海洋与渔业》：海洋预报预测的基础数据从哪里来？又是如何利用这些数据做预报的？ 白毅平：目前，我们用于海洋预报预测的数据主要来源于三个部分。第一部分是海洋实测数据，包括海洋部门在沿海布设的海洋观测站点、浮标等海岸、海上的实测数据，还有天上海洋卫星收集的数据，海底观测系统数据，这些观测设施构成了整个立体的海洋观测网，立体观测网采集的是海洋实测数据；除了海洋相关部门的观测数据，做海洋预报预测还要利用气象的观测数据，如全球的GTS资料等，甚至我们还要用到部分水文的数据，这些数据可以通过与相关部门共享而得到。第二部分是数值预报的数据，这个数据是用实测数据结合大型高速计算机做演算而得出来的。第三部分就是历史收集的海洋数据，这部分资料我们也是很丰富的，可以用来作预报分析。可以说我们做预报需要用到历史的、现在的、未来的多种数据，数据资料越丰富预报的结果将会越精准。 例如台风的预测预报，当西太或南海有热带扰动生成时，我们开始密切关注其发展动态，参考中央气象台等气象预报机构对该台风的预报路径，判断台风风暴潮的影响时间段及可能影响岸段。接着要查询该时间段内的天文潮情况，了解各站点天文高潮距警值，然后查询历史台风资料，寻找相似台风，分析相似台风影响下各站点的风暴潮数据，为当前的台风风暴潮预报做参考。计算机提取当前台风的路径、强度等预报参数，利用海洋数学模型对风暴潮过程进行数值预报，得出数值预报结果。预报员根据经验分析，结合天文潮情况、相似台风的风暴潮数据，对计算机的数值预报结果进行修正，这个过程还需要进行会商，根据情况可能与国家中心会商，也可能与下面市县中心站进行会商，最后由主班预报员确定最终结果并制作预报结果，如各个岸段的增水值、最高潮位、最高潮位出现时间段、预警级别，包括24小时、48小时、72小时的预报结论等。预报中心将预报结果及时对外发布，台风过后还要对发布的结果进行检验，总结得失成败，为以后更好的做预测预报。整个预报简单概括来说就是数据分析-预报会商-预报制作-预报发布-预报检验这样一个生产过程。 数值预报是未来发展趋势 《海洋与渔业》：经验预报与数值预报两者的区别是什么？哪个准确率更高？ 白毅平：过去经验预报是预报员根据气压图、云图、实测数据变化、判断天气系统的强度和移动速度，估算风速、浪高等。经验预报以预报员主观经验判断为主，缺乏定量依据，预报偏差相对较大，是经验预报的不足。数值预报是用高性能计算机做数值计算，预测未来一定时段的海洋、大气运动状态。首先要把大量实况观测数据和过去几十年积累的数据输入计算机建立历史观测数据库，再通过数学物理方法建立数值模式，用数值模式通过计算机模拟大气和海洋，预报未来几天风、浪、流、海温等各种变量。两者的区别主要在于：经验预报是偏主观的、定性的；数值预报则是客观的、定量的。 数值预报与海洋实况会存在偏差，这就需要经过预报员根据经验进行修订，再对外发布。随着经济社会的快速发展，海上工程建设、海洋灾害防治等对海洋预报准确度提出了更高要求，海洋预报技术急需更大的突破。预报员经验分析和数值预报的优势相结合将成为一个必然趋势。 目前，在数值预报的基础上，智能网格化预报技术通过人工智能的方法结合历史和实况数据分析对预报产品进行释用、订正，从而提高预报精度。 数值预报技术大幅提高了精度、时空密度以及短时临近海洋灾害预报预警能力，将预报间隔时间缩短为1小时甚至更小的时间间隔。海洋预报间隔缩短、准确度提升，为沿海抵御由台风引起的风暴潮和海浪灾害赢得了宝贵时间，人民的生命和财产安全系数不断提升。数值预报在专业问题上还有许多问题尚待解决，计算结果仍需要一定程度的人工干预，技术进步和经验积累其实是相辅相成、共同发展的。此外，丰富的观测资料，也是预报员准确判断的前提，是数值预报更准确的基础。 对接“智慧海洋”提升智慧应用效能 《海洋与渔业》：海洋气象观测预报应该如何融入“智慧海洋”工程？ 白毅平：在国家“海洋强国”、“科技兴海”、“一带一路”、“粤港澳大湾区”等战略政策背景下，发展“智慧海洋”工程是长远抓手，事关国家利益。海洋信息智能化的基础设施建设、核心的智能科技创新研发是“智慧海洋”工程的重要内容。 在此背景下，海洋观测预报是“智慧海洋”工程重要的数据基础，关系到国家安全和经济社会可持续发展。在国内外形势要求下，需要建设天空地海一体化海洋观测网，目前我们已建的这40多个海洋观测站点多在近海，密度远远不够，深远海和海底数据更是难以获取，补充完善海洋立体观测，实现全面海洋感知和数据获取是第一步，在建设立体观测网的同时要实现现有数据系统与国家数据系统整合和对接，避免重复建设，实现大数据共享，开发全国海域无缝隙海洋信息发布系统，构建从区域至全球海洋数值预报模式，实现海洋预报模式精细化、服务智能化、业务布局集约化，助力国家“一带一路”建设和海洋强国发展战略。 《海洋与渔业》：立足粤港澳大湾区，南海海洋气象观测“智慧应用”该如何实现？ 白毅平：南海是我国受海洋灾害最严重的地区，每年平均有11个台风影响南海，且灾害种类多、分布范围广、发生频率高。为有效应对海洋灾害，应着重湾区海洋预报及防灾减灾体系建设，保证大湾区经济发展，应整合大湾区各城市的海洋、气象、水文观测业务，形成业务高度融合的布局。面向大湾区的海洋预警预报范围及需求，依托天基、空基、岸基、海基等观测平台，发展天空地海一体化立体观测技术，构建覆盖广东沿海-大湾区近岸-各市重点保障目标的海洋观测体系，实现海洋观测网的合理布局与高度衔接。 还要规范大湾区海洋观测数据标准体系，建立覆盖大湾区有关地理信息、观测预报、防灾减灾等所有数据资料的共享机制，构建大湾区海洋大数据平台，涵盖历史分析、实况观测、预测预警、风险评估等全过程信息，开展大数据分析工作，为大湾区海洋预警报工作提供基础平台和技术支撑。 还应充分利用天空地海观测、卫星遥感、物联网、大数据、云平台、数值模型、人工智能等高新技术，加强大湾区海洋灾害分布、机理及预测分析，推进灾害预警、趋势预测等关键技术研究，发展适合大湾区的智能化、网格化和精细化海洋预报业务系统，形成决策支持系统和平台，研发基于加密观测和数值模式结合的实时融合与精细化预报技术，发展生态污染等海洋灾害预警技术，形成要素齐全的数值预报业务体系。 最终还是应该以行业用户需求为驱动，梳理各行业对海洋预警报产品的需求，研发针对多行业态的专题海洋预警报产品，改善预警报产品的用户体验。 （编辑：Nicola） |
