海南氣象服務“海上絲綢之路”建設的實踐與構想

■ 辛吉武

隨著國家海洋強國建設、“一帶一路”倡議以及海南自由貿易區(qū)（港）建設等國家戰(zhàn)略的提出，南海區(qū)域氣象服務的需求越來越突出。針對新形勢下南海氣象服務的新需求，從氣象服務“海上絲綢之路”國家戰(zhàn)略實踐出發(fā)，提出了南海氣象服務體系建設思路和提升南海氣象服務能力的主要措施。

中國南海是我國近海中面積最大、水深最深的海區(qū)，是重要的海洋交通要道，孕育著豐富的漁業(yè)、石油和氣候資源。南海連接西太平洋、爪哇海和印度洋，是“21世紀海上絲綢之路”的重要貿易通道。我國原油進口量的60%通過南海；南海海域已查明的魚類有500余種，是我國重要的漁場之一；南海的油氣儲量約420億噸，是我國未來 5～10年海洋石油的重點開發(fā)區(qū)；南海季風為風力資源開發(fā)提供了穩(wěn)定的氣候背景；南海是我國的南大門，建有國家重要軍事基地和火箭發(fā)射基地，是國防和軍隊現(xiàn)代化建設與經(jīng)濟社會深入融合發(fā)展的試驗區(qū)。獨特的地理位置、豐富的漁業(yè)和油氣資源、特殊的季風氣候現(xiàn)象和橫跨南北的島礁分布，凸顯了南海在我國經(jīng)濟和軍事中的重要地位。同時，南海是南海季風、水汽輸送的主要通道，也是多類危險天氣頻發(fā)的區(qū)域，是海洋氣象科學研究的重要區(qū)域。臺風、暴雨、強對流、海上大風等災害性天氣不僅對直接影響南海區(qū)域天氣，也會影響我國其他地區(qū)的天氣和氣候，進而影響我國的經(jīng)濟發(fā)展和人民生命財產(chǎn)安全。

2018年4月13日，習近平總書記在慶祝海南建省辦經(jīng)濟特區(qū)三十周年大會上發(fā)表重要講話時提出：“海南要利用建設自由貿易港的契機，加強同‘一帶一路’沿線國家和地區(qū)開展多層次、多領域的務實合作，建設21世紀海上絲綢之路的文化、教育、農業(yè)、旅游等交流平臺”。同年4月14日印發(fā)的《中共中央國務院關于支持海南全面深化改革開放的指導意見》（簡稱中央12號文件）中明確提出海南是國家重大戰(zhàn)略服務保障區(qū)。在此背景下，加強海洋氣象業(yè)務能力建設不僅是區(qū)域社會可持續(xù)發(fā)展的要求，更是服務海洋強國建設、‘21世紀海上絲綢之路’倡議、軍民融合發(fā)展等國家戰(zhàn)略實施的重要環(huán)節(jié)。構建泛南海氣象服務體系，不斷提升南海氣象服務及保障能力是當前十分必要和迫切的課題。

1 南海氣象業(yè)務建設現(xiàn)狀

1.1 南海氣象探測

海洋氣象探測能力是南海氣象服務的基礎。氣象部門十分重視南海海洋氣象探測能力建設。本世紀以來，海南省氣象局利用區(qū)位優(yōu)勢，按照“一中心、三基地、一保障”規(guī)劃，不斷補充、改進、集成現(xiàn)有氣象觀測設備，新建一大批自動氣象站、衛(wèi)星站、天氣雷達、風廓線雷達、大氣成分和水汽觀測站、雷電監(jiān)測站等氣象觀測設施，在南海區(qū)域開展了地面氣象、高空氣象、天氣雷達、衛(wèi)星接收、太陽輻射、酸雨、閃電定位、紫外線強度、對流層風廓線、氣溶膠、GNSS/MET水汽等11種觀測。隨著南沙永暑礁、渚碧礁、美濟礁氣象觀測站正式啟用，標志著海南島及其周邊海域觀測區(qū)、西沙觀測區(qū)、南沙觀測區(qū)等三大綜合觀測基地初步建成，實現(xiàn)了南海氣象探測從岸基觀測向遠海觀測延伸，從水平觀測向立體觀測發(fā)展的重大轉變。目前，在海南島，平均密度為8 km×8 km的多要素地面觀測站網(wǎng)已覆蓋全島所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)；在海洋上，海島站、船舶站、浮標站等組成的海洋氣象觀測站網(wǎng)使我國南海海洋探測范圍向南推進1000 km，形成了8°—20°N氣象觀測全覆蓋的綜合氣象觀測站網(wǎng)，實現(xiàn)了長期、連續(xù)、穩(wěn)定的海洋氣象觀測。

1.2 南海氣象預報

作為海洋大省，海洋氣象預報一直是海南氣象業(yè)務的核心業(yè)務。最早的海洋氣象預報可追溯到20世紀50年代，海南開始制作海南島近海海區(qū)天氣預報和北部灣漁場的專項預報產(chǎn)品，以后逐步拓展海洋氣象業(yè)務的范圍和精細度。進入21世紀以來，衛(wèi)星資料、雷達產(chǎn)品、數(shù)值預報技術得到廣泛的應用，海洋氣象預報業(yè)務朝著客觀化、定量化、智能化方向發(fā)展，預報方式由分散的站點預報向網(wǎng)格預報轉變，實現(xiàn)了一張網(wǎng)同時發(fā)布覆蓋海洋和陸地的格點預報產(chǎn)品。目前，網(wǎng)格預報產(chǎn)品范圍覆蓋南海海域，時空分辨率達到1 h和1 km，預報時效延長到10 d。同時開展南海區(qū)域延伸期（11～30 d）時段內強降水、強降溫、高溫、雨季進程、臺風等重要天氣過程的預測業(yè)務，開展?jié)L動訂正的月、季、年短期氣候預測業(yè)務，形成了從分鐘到年的無縫隙南海氣象預報業(yè)務體系。圍繞海洋旅游、海上運輸、海洋漁業(yè)、石油開采等南海氣象服務保障需求，開展沿岸海區(qū)、航線、島礁、漁場、重點工程區(qū)域等強對流天氣、海上大風和海霧等海洋預警業(yè)務，發(fā)展南海臺風影響頻次及強度滾動預測、南海熱帶氣旋生成預報等海洋氣象預報業(yè)務，災害性天氣氣候事件的監(jiān)測業(yè)務和影響評估業(yè)務，初步形成滿足海南服務需求，富有海南特色的海洋專項預報業(yè)務和預警業(yè)務體系。

1.3 南海氣象服務

海洋氣象預報預警業(yè)務精準化發(fā)展，為南海防災減災、漁船的捕撈作業(yè)、海上航行、進港避風等氣象服務提供了基礎保障。近年來，依托南海氣象預報預警產(chǎn)品，開展了南海區(qū)域5條主要航線、21個島礁、6個漁區(qū)、主要港口等專項氣象服務。并在服務信息發(fā)布手段和產(chǎn)品表現(xiàn)形式上不斷創(chuàng)新。一是在三沙衛(wèi)視《南海天氣》節(jié)目增加東盟9國首都天氣預報；二是建成北斗船載終端可視化氣象預警服務系統(tǒng)，在全國首家實現(xiàn)北斗衛(wèi)星通訊與國家突發(fā)事件預警信息發(fā)布系統(tǒng)對接，海洋預警信息發(fā)布更加精準。目前，可向6000多艘漁船持續(xù)提供公益性可視化海洋氣象預報預警信息，實現(xiàn)海洋氣象預警產(chǎn)品從文字型向圖像型的轉變。將臺風、雷雨大風、海上大霧等災害性天氣預警區(qū)圖像疊加在顯控的海圖上，并自動測量提供臺風中心、風圈半徑、災害性天氣影響區(qū)域與北斗船載終端位置的距離，為漁船或商船實時提供直觀的預警信息，有助于實時了解漁船與災害天氣落區(qū)的位置關系，及時判斷出避險的最佳路線和時機，極大解決了海上通信手段匱乏、信息接收困難、預警信息不直觀等問題，北斗船載終端可視化氣象預警服務系統(tǒng)已成為出海漁民特別是遠洋漁船獲取天氣信息的重要途徑之一。三是建成了三沙海洋氣象短波電臺，服務信息覆蓋整個南海，廣播語言包括普通話、海南話和英語；四是精心打造的“南海天氣”中英文網(wǎng)站正式上線，實現(xiàn)泛南海區(qū)域“一張網(wǎng)”氣象服務，實時提供泛南海區(qū)域任意地點氣象信息，推送泛南海區(qū)域主要城市、旅游景點、機場、港口、島礁、航線、漁場等的氣象服務產(chǎn)品，為“21世紀海上絲綢之路”建設保駕護航。五是建成“海南臺風災害影響評估三維模擬系統(tǒng)”系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用多源數(shù)據(jù)復合建模技術、三維GIS引擎技術、大數(shù)據(jù)流處理技術和時空分析技術，對天氣現(xiàn)象、地表地形、地面建筑和孕災區(qū)域進行數(shù)字化處理，立體、動態(tài)推演臺風過境區(qū)域的致災因子、承災體、孕災環(huán)境變化和災害影響評估結果，直觀展示臺風場景、預警預報、風雨實況、綜合影響及受災程度，實現(xiàn)同一時空下的三維可視化疊加，為政府部門防臺防汛指揮決策提供專業(yè)化、信息化的技術支撐。

1.4 南海氣象科技

海南省氣象局一直秉承科技創(chuàng)新驅動業(yè)務發(fā)展的理念，緊緊圍繞南海氣象業(yè)務發(fā)展需求，精心打造科技創(chuàng)新平臺，大力推進南海氣象創(chuàng)新體系建設，科技交流與合作不斷深入。2008年，海南省南海氣象防災減災重點實驗室掛牌成立，經(jīng)過十多年的改革發(fā)展，實驗室已成為聚焦南海氣象科技的重要創(chuàng)新平臺，依托重點實驗室，分別與中山大學、中國海洋大學、南京信息工程大學、成都信息工程大學、中國氣象科學院、中國科學院南海所等建立了長期合作關系，通過重點實驗室開放基金，聯(lián)合組建海洋氣象科技創(chuàng)新團隊，針對性開展科技研發(fā)，產(chǎn)出一大批原創(chuàng)性科研成果，廣泛應用于南海氣象服務，2018、2019年實驗室均被評估為優(yōu)秀省級重點實驗室。2009年，創(chuàng)辦了《南海氣象》學術季刊，目前已成為展示南海氣象科技成果的重要平臺。2011年，為推動南海氣象交流，海南省氣象局創(chuàng)辦了“南海風云論壇”。該論壇每年舉辦一次，經(jīng)過多年的發(fā)展，影響力不斷擴大，已成為海南省政府和中國氣象局共同建設的氣象學術論壇。2017年以來，先后舉辦了“中國-東盟氣象災害防御研討會”“熱帶氣象水文減災論壇”等國際會議，有效聚集了東南亞各國和其他發(fā)達國家專家學者，推動了南海區(qū)域防災技術的交流與合作。2019年，中國氣象局三沙海洋氣象野外科學試驗基地掛牌成立，給南海氣象科技發(fā)展提供了新的平臺與機遇。

2 新形勢下南海氣象服務需求分析與合作機制建設

當前，南海國際形勢趨緩向好的基本面保持穩(wěn)定，南海沿岸國家的關注重點正由地區(qū)爭議、地緣博弈轉向探討推動包括海洋治理在內的務實領域的雙邊與多邊合作。越來越多經(jīng)略南海的國家戰(zhàn)略，對南海氣象服務提出了新的挑戰(zhàn)與需求。一是海洋強國建設需要加大海上航行、海洋生產(chǎn)、海洋維權的安全保障，迫切需要精細化航線氣象保障。二是“21世紀海上絲綢之路”和海南自貿港建設，加快了我國與沿線國家的經(jīng)濟合作，迫切需要及時有效的遠洋導航氣象服務。三是海洋牧場、油氣開發(fā)、遠洋捕撈等海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展，迫切需要專業(yè)涉海工程氣象保障服務。四是海南建設國家生態(tài)文明試驗區(qū)迫切需要更加精細的海洋氣候生態(tài)監(jiān)測服務。

面對保障國家戰(zhàn)略的新需求，眾多專家學者和業(yè)務人員已從技術層面對南海氣象服務提出了可借鑒的發(fā)展建議。但從政策層面，也需要從有利于建立“一帶一路”利益、命運和責任共同體的框架下，創(chuàng)新發(fā)展模式，找準與南海周邊國家和地區(qū)氣象服務共贏發(fā)展的切入點。

2.1 構建南海氣象技術服務與科研合作機制

南海氣象科學問題是全球氣象科學的重要組成部分，在“一帶一路”倡議的框架下，無論南海周邊國家和地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展，還是防災減災救災都需要精準的氣象服務保障。面對共同的科學問題，開展科研攻關合作是泛南海經(jīng)濟合作體可持續(xù)發(fā)展的動力之源。其主要任務是共商建立泛南海氣象技術與服務科研合作機制，共同籌資組建科研基金，依靠區(qū)域科技研究，加強合作交流力度和深度，拓展科技人員相互交流的范圍和力度，解決區(qū)域內共同關注的氣象問題，提高區(qū)域氣象科技能力。服務合作是泛南海國家和地區(qū)共同的需求，構建泛南海國家和地區(qū)的技術服務合作機制，可實現(xiàn)氣象服務中的數(shù)據(jù)共享，產(chǎn)品共享和服務共享，是多贏的有效途徑。泛南海國家和地區(qū)氣象部門只有在“共商、共建、共享”原則下，確定了相互之間達成共識的合作方式、合作內容、合作機制，以及共建項目，才能實現(xiàn)共享的成果。因此，構建氣象技術服務和科研合作機制是推進“海上絲綢之路”氣象服務一體化的基礎。

2.2 構建南海氣象技術與服務共享平臺

南海周邊國家和地區(qū)地理位置相依，海洋氣象災害頻繁。長期以來受經(jīng)濟發(fā)展水平、科技力量的制約，應對氣象等自然災害能力薄弱，具有防災減災地區(qū)合作需求和愿景，迫切需要開展區(qū)域合作研究與減災實踐，以保障地方經(jīng)濟社會共同發(fā)展和人民生命財產(chǎn)安全。從防災減災合作入手，推進全方位的南海氣象服務，容易贏得民心和國際認同，對中國及周邊地區(qū)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。南海氣象技術與服務共享平臺內容可包括氣象基礎資料、預報預測預警產(chǎn)品、氣象服務產(chǎn)品三個模塊。氣象基礎資料模塊是氣象基礎資料數(shù)據(jù)技術標準和共享單元，數(shù)據(jù)技術標準是共享和應用的基礎。南海周邊國家和地區(qū)協(xié)商應達成一致的氣象基礎數(shù)據(jù)技術標準是該模塊建設的關鍵。預測預報預警產(chǎn)品模塊主要任務是共同建設南海區(qū)域海洋氣象數(shù)值預報模式，為區(qū)域提供共享的數(shù)值預報；產(chǎn)品按照協(xié)商一致的標準，協(xié)作體成員制作各自的站點、旅游景點、交通、海浪等預報產(chǎn)品，按規(guī)定同時次提交到共享平臺；氣象服務產(chǎn)品模塊主要任務是構建一張覆蓋泛南海氣象技術與服務合作體成員的服務網(wǎng)和智能服務客戶端，針對各成員的語言習慣，具備多語種語言表述功能，建立服務產(chǎn)品共享標準，提高共享效率；各成員按照標準及時提供服務產(chǎn)品上共享平臺，通過平臺的快捷發(fā)布，客戶端的同步發(fā)送實現(xiàn)各成員及時快捷共享。

2.3 構建南海氣象人才培養(yǎng)機制

無論業(yè)務技術合作，還是科研管理交流合作，核心在于從業(yè)人員的交流。打造南海氣象交流平臺，建立穩(wěn)定長效的泛南海氣象業(yè)務與管理人員交流培養(yǎng)機制，通過人員的培養(yǎng)和交流，加強溝通，增強理解是合作的基礎。通過建立人員短期互訪、訪問學者、工作交流、集中培訓等多種交流培養(yǎng)機制，讓泛南海國家和地區(qū)從業(yè)務技術、科研攻關、管理學習等多層次、全方位加大交流次數(shù)和人數(shù)，加強相互認識和理解，促進泛南海國家和地區(qū)的氣象合作走向深度共商、融合共建、全面共享。

3 新時期南海氣象服務能力建設主要舉措

3.1 高標準建設南海氣象災害預警中心

依托中國氣象局和海南省政府合作機制，加快推進南海氣象災害預報預警中心和國家級海洋氣象裝備（海南）綜合保障中心建設，大力推進西沙、南沙島礁氣象站建設。結合南海、西太平洋熱帶海洋氣象災害預警服務需求，以熱帶海洋氣象為著力點，構建以熱帶海洋氣象業(yè)務系統(tǒng)為核心、熱帶海洋氣象科研共享平臺為支撐、互聯(lián)網(wǎng)、海洋短波電臺、融媒體等多種新服務方式為手段，面向政府、部隊、企業(yè)、社會公眾的南海氣象預報預警服務體系，全面提升氣象服務保障能力，以保持海南在泛南海地區(qū)的氣象先進水平，將南海氣象災害預警中心建成展現(xiàn)中國氣象改革開放的重要窗口、“海上絲綢之路”氣象服務重要載體、體現(xiàn)海洋氣象大國擔當?shù)牧聋惷?/p>

3.2 多渠道完善南海氣象立體觀測站網(wǎng)

以三亞、西沙、南沙國家氣候觀象臺建設為抓手，對標《海洋氣象發(fā)展規(guī)劃（2016—2025年）》，優(yōu)化完善常規(guī)海洋氣象觀測設備，發(fā)展無人機、飛艇等空基觀測技術，統(tǒng)籌推進地基、空基、天基一體的海洋專業(yè)氣象觀測站網(wǎng)建設。強化衛(wèi)星遙感技術發(fā)展，加強海洋氣象變量及水環(huán)境狀況的監(jiān)測，為南海海洋資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護提供氣象保障服務。依托氣象廣域網(wǎng)絡、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡、國內通信系統(tǒng)、軍民融合通信設施，建設安全高效、覆蓋全網(wǎng)的南海海洋氣象通信網(wǎng)絡體系，構建南海海洋氣象裝備保障系統(tǒng)。

3.3 多角度發(fā)展海洋氣象網(wǎng)格預報技術

瞄準國際先進水平，加快建設南海海洋天氣監(jiān)測分析、海洋天氣預報預警、海洋氣候監(jiān)測預測和海洋氣象數(shù)值預報業(yè)務系統(tǒng)，大力發(fā)展海-氣-浪耦合數(shù)值模式，提升海洋網(wǎng)格預報精細化水平和預報準確率。發(fā)展熱帶低壓、海上大風、強對流、大霧、強降水等海洋災害性天氣預報技術，提升預警提前量。建立海洋氣象災害監(jiān)測預警指標體系，優(yōu)化完善臺風災害影響評估三維模擬系統(tǒng)建設，做好臺風災害影響預測評估、臺風預報預警及相關信息發(fā)布。建立海洋經(jīng)濟氣象服務指標體系，開展海洋生態(tài)氣象、氣候變化風險研究，發(fā)展海洋氣象災害風險業(yè)務。

3.4 全方位夯實海洋氣象專項服務基礎

一是深化與海事、港口、引航、漁業(yè)等相關部門涉海監(jiān)測信息共享，形成海洋災害應急體系。二是研發(fā)南海航道、島礁和東南亞主要港口的氣象預報預警產(chǎn)品。深入開展近岸港口、近海航線、瓊州海峽跨海通道及濱海旅游水上活動氣象監(jiān)測預報預警服務。三是建立覆蓋南海無盲區(qū)的海洋氣象監(jiān)測預警預報信息立體發(fā)布網(wǎng)絡。四是提高面向海洋牧場、海上作業(yè)、海洋旅游等特定海域和行業(yè)需求的氣象條件監(jiān)測預報能力，加快海洋氣象信息公開共享，聯(lián)合相關企業(yè)開展海水養(yǎng)殖業(yè)、海洋捕撈業(yè)、海洋資源勘探氣象服務、海上船舶導航等專項氣象服務。五是推進海洋風能、太陽能、潮汐能等資源模擬評估預報預警系統(tǒng)建設，開展復雜地形下的海南島近海風能資源開發(fā)利用潛力的精細化評估和服務，服務“藍色經(jīng)濟”發(fā)展。

3.5 多舉措強化科技合作交流與人才培養(yǎng)

探索將“南海風云論壇”融入博鰲亞洲論壇防災減災分論壇、“中國—東盟氣象合作論壇”系列，加大與東南亞國家氣象交流與合作。積極參與粵港澳大灣區(qū)氣象合作及泛珠江區(qū)域氣象合作。依托海洋氣象科學試驗基地建設，推動海洋氣象國際合作與交流，推動國家級海洋氣象研究基地建設。推動省部共建南海氣象防災減災重點實驗室。落實中組部等7部門印發(fā)的《關于支持海南開展人才發(fā)展體制機制創(chuàng)新的實施方案》和海南省委制定的《百萬人才進海南行動計劃（2018—2025年）》，建立人才發(fā)展激勵機制，促進與泛南海區(qū)域氣象科技人員交流與培養(yǎng)。

4 結語

南海目前已初步建立了由觀測、預報、服務等關鍵環(huán)節(jié)組成的海洋氣象業(yè)務體系，開展了海洋氣象災害預警和航線、港口、漁區(qū)等海洋氣象服務。但是面對保障海洋強國建設、“一帶一路”倡議、海南自由貿易港建設等國家戰(zhàn)略實施的新需求，海洋氣象基礎觀測、核心技術支撐、服務水平等方面仍存在明顯不足。作為海洋大省的海南，需要在國家級海洋氣象業(yè)務發(fā)展的指導下，探索融入地方發(fā)展的氣象服務新機制，擴大國際交流與合作，通過共贏合作，全面提升海洋氣象服務能力，為維護我國海洋權益、海洋防災減災、海洋經(jīng)濟發(fā)展、海洋資源開發(fā)、海上交通安全、海上軍事行動提供海洋氣象綜合保障服務。

深入閱讀

曹莉, 高嵩, 賀雅楠, 等, 2018. 臺風及海洋氣象一體化預報平臺的開發(fā)與應用. 應用氣象學報, 29(1): 35-44.

陳洪濱, 李軍, 馬舒慶, 等, 2019. 海洋氣象觀測技術研發(fā)進展. 科技導報, 37(6): 91-97.

陳蓉, 黃健, 萬齊林, 等, 2011. 茂名博賀海洋氣象科學試驗基地建設與觀測進展. 熱帶氣象學報, 27(3): 417-426.

黃彬, 閻麗鳳, 楊超, 等, 2014. 我國海洋氣象數(shù)值預報業(yè)務發(fā)展與思考. 氣象科技進展, 4(3): 57-61.

李永平, 鄭運霞, 楊棋, 等, 2017. 上海市氣象局海洋氣象數(shù)值預報技術研究進展. 氣象科技進展, 7(6): 75-81.

劉春霞, 趙中闊, 袁金南, 等, 2016. 南海海洋氣象數(shù)值預報系統(tǒng)（GRAPES-MAMS）及其業(yè)務應用. 熱帶氣象學報, 32(6):890-899.

王堅紅, 胡恒, 劉剛, 等, 2017. 國內外海洋氣象組織及其現(xiàn)狀簡介.氣象科技進展, 7(4): 66-70.

王瀛, 孫欣, 陳傳雷, 2007. 遼寧省海洋氣象業(yè)務服務系統(tǒng). 氣象與環(huán)境學報, 23(2): 63-67.

楊詩芳, 黃輝, 王喆, 等, 2016. 新形勢下對浙江海洋氣象業(yè)務發(fā)展的思考. 浙江氣象, 37(1): 32-38.