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大数据加持，海洋环境预报越来越精准

分类：畅游馆
作者：王辉
来源：前沿科学
发布时间：2022-10-27 10:40
访问量：0

【概要描述】海洋灾害是指海洋自然环境发生异常或激烈变化，导致在海上、海底、海岸带发生严重危害社会、生命财产和生态系统的事件，主要包括海洋气象、动力、生态、地质、污染灾害等。我国近海发生频率较高、损失较大的灾害包括风暴潮、巨浪、海冰、海岸侵蚀、赤潮、绿潮和微塑料污染等。

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大数据加持，海洋环境预报越来越精准

分类：畅游馆
作者：王辉
来源：前沿科学
发布时间：2022-10-27 10:40
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海洋灾害是指海洋自然环境发生异常或激烈变化，导致在海上、海底、海岸带发生严重危害社会、生命财产和生态系统的事件，主要包括海洋气象、动力、生态、地质、污染灾害等。我国近海发生频率较高、损失较大的灾害包括风暴潮、巨浪、海冰、海岸侵蚀、赤潮、绿潮和微塑料污染等。

在气候变暖的大背景下，破纪录的极端高海温事件频繁出现，中国沿海海平面上升速度高于同时段全球平均水平，海洋灾害出现较强的不确定性、群发性、并发性、突发性、持续性、极端性等特征。

在国家科技支撑计划“全球海洋环境数值预报关键技术系统集成研究及应用”等项目支持下，国家海洋环境预报中心构建了全球—大洋—近海三级嵌套的全球海洋环境预报系统，实时发布全球海流、海浪、海温、海冰、海面风场等信息，预报能力达国际先进水平。系统在北极航道、“雪龙号”极地遇险脱困、“蛟龙号”深潜、港珠澳大桥岛隧施工、天然气水合物试采、日本福岛地震核泄漏和天津港大爆炸放射性污染物预测与评估等国家重大需求中实现了开创性应用。

针对海上生态灾害频发问题，国家海洋环境预报中心构建了适合于我国近海及其邻近海域的三维物理—生态动力学耦合模型和生态环境预报系统，实现了海洋污染物输运、赤潮、浒苔漂移扩散等业务化预报能力。

在海洋公益性行业专项资助下，国家海洋环境预报中心围绕我国风暴潮灾害严重区域，建立了风暴潮—近岸海浪—洪水耦合漫滩数值预报系统，精细化的风暴潮和海浪数值预报，正向“海上丝绸之路”沿线扩展。

此外，由国家海洋环境预报中心牵头的10个海洋公益行业专项，涵盖了中国近海到全球预报预测的方方面面，所获成果在业务化中发挥了很好的作用。

据统计，2020年自然资源部各级海洋观测预报机构发布各类灾害预警报信息200余万条。虽然灾害频次和强度呈上升趋势，但是依靠及时准确的预报预测和灾害风险管理，我国海洋灾害总体损失呈下降趋势，切实保障了人民的生命财产安全。

2021年9月，联合国教科文组织政府间海洋学委员会，在联合国“海洋十年”框架下成立了十年海洋预测合作中心，其科学目标是推进海洋预报预测系统的科学、能力、效能、使用和影响，这将为海洋预报预测技术带来新的机遇和挑战。如何利用科学大数据技术和机器学习方法构建智能化预报系统，是主要的发展方向之一。

海洋防灾减灾，要依赖及时准确的海洋预报信息。随着海洋观测和预报技术快速发展, 预报要素种类逐渐增多，相关数据体量越来越大，预报产品空间精细化程度不断提高，海洋大数据发展正成为科学大数据的重要应用之一。海洋大数据主要包括雷达和卫星等观测资料、数值预报模式结果以及预报产品等数据，其研究方法正在从单一学科向多学科、跨学科方向转变。如何利用科学大数据技术，结合海洋预报应用特点，提高海洋大数据查询和分析效率, 提升预报模式的实效性和准确性, 成为海洋大数据发展的关键问题。

新时代背景下，我国科学家正承担着建设海洋强国的重任，加强海洋灾害致灾机理研究，突破预报预测的关键瓶颈技术，在高风险区域建立联合预警中心，更好发挥科技支撑作用，不断提高抗御灾害能力和现代化水平。

（作者系国家海洋环境预报中心研究员。本文原载《前沿科学》2021年第4期，有删节）

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