——觀測(cè)數(shù)據(jù)與氣象部門合作共享服務(wù)民生,為災(zāi)害性天氣準(zhǔn)確預(yù)報(bào)提供有力數(shù)據(jù)支撐
今年第9號(hào)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”分別于8月10日、12日登陸浙江和山東,十多個(gè)?。ㄊ校┦艿接绊?,引發(fā)嚴(yán)重洪澇災(zāi)害并造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過500億元。海洋所黃、東海浮標(biāo)觀測(cè)站共計(jì)14套浮標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)和1套自動(dòng)氣象站在“利奇馬”經(jīng)過我國近海及登陸期間,完整記錄了全過程實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù),為臺(tái)風(fēng)路線預(yù)報(bào)、臺(tái)風(fēng)防范工作和應(yīng)急響應(yīng)方案開展提供了可靠數(shù)據(jù)支撐。
臺(tái)風(fēng)“利奇馬”8月4日下午在西北太平洋洋面生成,7日17時(shí)加強(qiáng)為強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí),23時(shí)加強(qiáng)為超強(qiáng)臺(tái)風(fēng),10日1時(shí)45分前后在浙江省溫嶺市沿海登陸,登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力16級(jí)(52m/s,超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)),中心最低氣壓930hpa。據(jù)國家氣象中心評(píng)估,“利奇馬”臺(tái)風(fēng)是今年來登陸我國最強(qiáng)臺(tái)風(fēng),在我國陸上滯留時(shí)間長達(dá)44小時(shí),其滯留時(shí)間為1949年以來第六長,風(fēng)雨綜合強(qiáng)度指數(shù)為158.6,為1961年以來最大,其造成的中等及以上臺(tái)風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)覆蓋面積大24.8萬平方公里,直接經(jīng)濟(jì)損失超過500億元,為2000年以來第二多(僅次于1323號(hào)臺(tái)風(fēng)“菲特”631.4億元)。
海洋所黃、東海浮標(biāo)觀測(cè)站完整記錄了“利奇馬”經(jīng)過我國近海及登陸期間的全過程實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù),尤其是22號(hào)浮標(biāo)觀測(cè)到極大風(fēng)速達(dá)到33.3m/s,風(fēng)力達(dá)到十二級(jí)。東海站花鳥島氣象站于8月10日14:00首先捕捉到“利奇馬”的蹤跡,觀測(cè)到極大風(fēng)速為30.3m/s,風(fēng)力達(dá)到十一級(jí),最低氣壓為974.3hpa;其次東海站06號(hào)浮標(biāo)于日16:57觀測(cè)到極大風(fēng)速為26.9m/s,最大波高達(dá)到9.9m,最低氣壓為989.5hpa;緊接著東海站15號(hào)浮標(biāo)于17:08觀測(cè)到極大風(fēng)速為27.9m/s,最大波高為9.8m;20號(hào)浮標(biāo)于21:37觀測(cè)到極大風(fēng)速31.6m/s,風(fēng)力仍然為十一級(jí),最大波高達(dá)到11.8m;臺(tái)風(fēng)“利奇馬”于8月10日1:45登陸后,布放于長江口附近海域的12號(hào)浮標(biāo)于2:38觀測(cè)到極大風(fēng)速達(dá)到28.8m/s,波高達(dá)到9.3m;下午13:30東海站22號(hào)浮標(biāo)觀測(cè)到極大風(fēng)速達(dá)到33.3m/s,風(fēng)力超過十二級(jí),最低氣壓為984hpa;幾乎同時(shí)東海站21號(hào)浮標(biāo)觀測(cè)到極大風(fēng)速達(dá)到31.2m/s。這些寶貴的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)為臺(tái)風(fēng)路線預(yù)報(bào)提供了準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù),并為上海氣象局、舟山氣象局等相關(guān)部門開展臺(tái)風(fēng)防范工作和應(yīng)急響應(yīng)方案制定提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。
隨著“利奇馬”臺(tái)風(fēng)繼續(xù)北上,位于黃海海域的各個(gè)浮標(biāo)觀測(cè)系統(tǒng)也先后捕捉到了臺(tái)風(fēng)期間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),布放于青島和日照外海的17號(hào)、18號(hào)和19號(hào)浮標(biāo)于8月11日先后觀測(cè)到最大風(fēng)速為15.0m/s、20.9 m/s和16.5 m/s,風(fēng)力持續(xù)在九級(jí)以上,觀測(cè)到最大波高分別為7.4m、5.4m和4.3m;隨后布放于榮成外海海域的黃海站16號(hào)浮標(biāo)和07號(hào)浮標(biāo)也分別獲取臺(tái)風(fēng)期間最大風(fēng)速為15.9m/s和18.4m/s,最大波高均為5.7m。8月11日20:50“利奇馬”在青島黃島二次登陸,登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力達(dá)到九級(jí)(23m/s)。隨后北黃海的03號(hào)和04號(hào)浮標(biāo)同時(shí)觀測(cè)到其最大波高達(dá)到5.5米,極大風(fēng)速19.4m/s,風(fēng)力八級(jí)。這些浮標(biāo)觀測(cè)數(shù)據(jù)均實(shí)時(shí)與青島市氣象局、日照市氣象局和合作養(yǎng)殖企業(yè)共享,為黃海沿岸地區(qū)氣象預(yù)報(bào)和防臺(tái)減災(zāi)預(yù)報(bào)等提供有力數(shù)據(jù)支撐。
表1 黃東海浮標(biāo)觀測(cè)到的“利奇馬”臺(tái)風(fēng)典型數(shù)據(jù)列表
觀測(cè)點(diǎn) |
極大風(fēng)速 m/s |
極大風(fēng)速時(shí)間 |
最低氣壓 hpa |
最低氣壓時(shí)間 |
最大波浪 m |
最大波浪時(shí)間 |
花鳥島氣象站 |
30.3 |
8月10日 14:00 |
974.3 |
8月10日 18:00 |
/ |
/ |
06 |
26.9 |
8月9日 16:57 |
989.5 |
8月10日 18:25 |
9.9 |
8月10日 04:30 |
15 |
27.9 |
8月9日 17:08 |
991.4 |
8月10日 14:40 |
9.8 |
8月10日 6:00 |
20 |
31.6 |
8月9日 21:37 |
986.1 |
8月10日 05:09 |
11.8 |
8月9日 23:30 |
12 |
28.8 |
8月10日 02:38 |
983.1 |
8月10日 14:49 |
9.3 |
8月9日 16:00 |
22 |
33.30 |
8月10日 13:30 |
984.0 |
8月10日 15:09 |
/ |
/ |
21 |
31.2 |
8月10日 13:59 |
984.8 |
8月10日 13:50 |
/ |
/ |
13 |
21.0 |
8月10日 16:07 |
984.8 |
8月10日 17:55 |
2 |
8月10日 17:50 |
17 |
15.0 |
8月10日 21:02 |
982.7 |
8月11日 14:20 |
7.4 |
8月11日14:00 |
18 |
20.9 |
8月11日 00:10 |
979.0 |
8月11日 15:10 |
5.4 |
8月11日 11:00 |
19 |
16.5 |
8月11日 11:38 |
980.1 |
8月11日 16:02 |
4.3 |
8月11日 6:30 |
16 |
15.9 |
8月11日 15:08 |
985.8 |
8月12日 02:00 |
5.7 |
8月11日17:24 |
07 |
18.4 |
8月11日 16:17 |
988.5 |
8月12日 00:39 |
5.7 |
8月11日 17:30 |
03 |
19.4 |
8月11日 22:36 |
/ |
/ |
5.5 |
8月12日 0:30 |
04 |
/ |
/ |
/ |
/ |
5.4 |
8月12日 00:30 |
臺(tái)風(fēng)對(duì)人類的影響十分巨大,我國是世界上少數(shù)幾個(gè)受臺(tái)風(fēng)影響最嚴(yán)重的國家之一,平均每年有7個(gè)左右臺(tái)風(fēng)在我國登陸,沿海地區(qū)從海南、廣西、廣東、臺(tái)灣、福建、浙江、上海、江蘇、山東、河北、天津一直到遼寧等省(自治區(qū)、直轄市)以及我國中部地區(qū),均可能受到臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的影響。1990-2009年,我國大陸平均每年臺(tái)風(fēng)造成的經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)314億元,死亡人數(shù)高達(dá)443人。隨著現(xiàn)代科技發(fā)展,臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)報(bào)水平顯著提高,海上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建立和完善是有效獲取臺(tái)風(fēng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和優(yōu)化臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)模型的重要手段,實(shí)踐中海上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠較以往其他的臺(tái)風(fēng)觀測(cè)手段更早、更及時(shí)監(jiān)測(cè)到臺(tái)風(fēng)引起的海上水文、氣象要素的連續(xù)、實(shí)時(shí)變化,有利于更準(zhǔn)確預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑,提高臺(tái)風(fēng)預(yù)警的準(zhǔn)確率。
黃、東海站自2009年6月成功布放首套海洋綜合觀測(cè)浮標(biāo)以來,共有14套浮標(biāo)先后獲取到了28個(gè)臺(tái)風(fēng)經(jīng)過時(shí)的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)。其中有7個(gè)臺(tái)風(fēng)經(jīng)過或影響東海海域并一直北上最終經(jīng)過或影響山東外海海域直至北黃海海域,發(fā)展和演變過程被黃海站、東海站在相應(yīng)海域布放的浮標(biāo)相繼記錄到實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù);有4對(duì)雙臺(tái)風(fēng)(2012年的第14號(hào)和15號(hào)、2013年的第23號(hào)和24號(hào)、2016年的第14號(hào)和16號(hào)、2018年的第18號(hào)和19號(hào))被浮標(biāo)連續(xù)觀測(cè)到完整數(shù)據(jù);觀測(cè)到臺(tái)風(fēng)數(shù)量最多的一年是2012年,共有6個(gè)臺(tái)風(fēng)被浮標(biāo)系統(tǒng)獲取到實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù);2018年第18號(hào)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“溫比亞”和同年第19號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“蘇力”先后被13套觀測(cè)浮標(biāo)獲取到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);今年的第9號(hào)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”先后被14套觀測(cè)浮標(biāo)獲取到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),為經(jīng)歷浮標(biāo)最多的臺(tái)風(fēng);觀測(cè)臺(tái)風(fēng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)次數(shù)最多的浮標(biāo)系統(tǒng)為東海站的06號(hào)浮標(biāo),自布放以來共獲取了27個(gè)臺(tái)風(fēng)經(jīng)過時(shí)的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)。
表2 黃海站、東海站獲取臺(tái)風(fēng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的浮標(biāo)情況
站位 |
浮標(biāo) |
獲取數(shù)據(jù)時(shí)間 |
布放位置 |
獲取臺(tái)風(fēng)數(shù)量 |
備注 |
黃 海 站 |
01號(hào) |
2009年6月 |
大連獐子島附近海域 |
6 |
直徑3米鋼制浮標(biāo) |
07號(hào) |
2010年6月 |
榮成楮島附近海域 |
10 |
直徑3米鋼制浮標(biāo) | |
09號(hào) |
2010年7月 |
青島靈山島附近海域 |
12 |
直徑3米EVA浮標(biāo) | |
17號(hào) |
2014年10月 |
青島仰口附近海域 |
5 |
直徑10米鋼制浮標(biāo) | |
18號(hào) |
2014年10月 |
青島董家口外海海域 |
5 |
直徑10米鋼制浮標(biāo) | |
19號(hào) |
2014年8月 |
日照近海海域 |
5 |
直徑3米鋼制浮標(biāo) | |
東 海 站 |
06號(hào) |
2009年8月 |
舟山海礁附近海域 |
27 |
直徑10米鋼制浮標(biāo) |
10號(hào) |
2013年9月 |
長江口崇明附近海域 |
16 |
直徑3米鋼制浮標(biāo) | |
11號(hào) |
2010年4月 |
舟山花鳥島附近海域 |
20 |
直徑10米鋼制浮標(biāo) | |
12號(hào) |
2010年5月 |
舟山黃澤洋附近海域 |
17 |
船型浮標(biāo) | |
13號(hào) |
2010年5月 |
舟山小洋山附近海域 |
10 |
直徑3米鋼制浮標(biāo) | |
14號(hào) |
2011年3月 |
舟山長江口外海海域 |
20 |
船型浮標(biāo) | |
15號(hào) |
2012年7月 |
東經(jīng)124附近海域 |
14 |
直徑10米鋼制浮標(biāo) | |
20號(hào) |
2012年6月 |
舟山六橫島附近海域 |
20 |
直徑10米鋼制浮標(biāo) |
表3 黃海站、東海站臺(tái)風(fēng)獲取情況
年份 |
序號(hào) |
臺(tái)風(fēng)名稱 |
生成日期 |
數(shù)據(jù)獲取浮標(biāo) |
2010 |
4號(hào) |
電母 |
8月8日 |
06、11、12 |
2011 |
5號(hào) |
*米雷 |
6月22日 |
01、06、07-、09、11、12、13、14 |
9號(hào) |
*梅花 |
7月28日 |
06、07#、09 | |
2012 |
7號(hào) |
卡努 |
7月16日 |
06、11#、12、14、20 |
10號(hào) |
達(dá)維 |
7月28日 |
06、09、11#、12、14、15# | |
11號(hào) |
海葵 |
8月3日 |
06、11#、12#、13#、14#、15#、20 | |
14號(hào) |
天秤 |
8月19日 |
06、11#、12#、13#、14、15、20 | |
15號(hào) |
*布拉萬 |
8月20日 |
01、06、07、09、11-、12#、13#、14、15、20 | |
16號(hào) |
*三巴 |
9月11日 |
01、07#、09、12#、14、15、20# | |
2013 |
4號(hào) |
麗琵 |
6月18日 |
06、15# |
15號(hào) |
康妮 |
8月26日 |
06、15#、20 | |
23號(hào) |
菲特 |
9月30日 |
06、10#、15#、20 | |
24號(hào) |
丹娜絲 |
10月4日 |
06、10#、15#、20 | |
2014 |
7號(hào) |
海貝思 |
6月14日 |
06、10、11、12、13、14-、20 |
8號(hào) |
浣熊 |
7月4日 |
06、10、11、13、14-、20 | |
10號(hào) |
*麥德姆 |
7月18日 |
01、06、07、09、10、11、13、14-、20 | |
12號(hào) |
娜基莉 |
7月29日 |
06、07、09、10、11、13、14、20 | |
16號(hào) |
鳳凰 |
9月18日 |
06、10、11、13、14、20 | |
2015 |
09號(hào) |
燦鴻 |
6月30日 |
06、07、09、10、14、15、17、18、19、20 |
2016 |
14號(hào) |
莫蘭蒂 |
9月10日 |
06、10、11、12、14 |
16號(hào) |
馬勒卡 |
9月13日 |
06、10、11、12、14 | |
18號(hào) |
暹芭 |
9月28日 |
06、10、11、12、14 | |
2017 |
18號(hào) |
泰利 |
9月9日 |
06、20# |
2018 |
10號(hào) |
安比 |
7月18日 |
06、09、10、11、12、14、15、17#、18、19、20 |
12號(hào) |
云雀 |
7月25日 |
06、10、11、12、14、15、20 | |
18號(hào) |
*溫比亞 |
8月15日 |
01、06、07、09、10、11、12、14、15、17、18#、19、20 | |
19號(hào) |
*蘇力 |
8月16日 |
01、06、07、09、10、11、12、14、15、17、18#、19、20 | |
25號(hào) |
康妮 |
9月29日 |
06、07、09、10、11、12、13、17、18、19#、20 |
注:帶“*”的臺(tái)風(fēng)是指經(jīng)過東海一直北上并最終影響北黃海海域的臺(tái)風(fēng);帶“#”的浮標(biāo)指其基本上獲取到了相關(guān)極值,但由于獲取的數(shù)據(jù)量太少而無法進(jìn)行曲線繪制;帶“-”浮標(biāo)指其缺少某一參數(shù)的數(shù)據(jù),只能對(duì)其它參數(shù)進(jìn)行極值統(tǒng)計(jì)和曲線繪制。
深入研究臺(tái)風(fēng)形成和發(fā)展機(jī)理、提高臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)預(yù)警能力,需要符合實(shí)際的臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)模式,而完善準(zhǔn)確的模式結(jié)果需要臺(tái)風(fēng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的獲取,因此,對(duì)臺(tái)風(fēng)的實(shí)時(shí)觀測(cè)變得異常重要。黃、東海站的海上觀測(cè)浮標(biāo)和海島自動(dòng)氣象站,成為獲取臺(tái)風(fēng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的重要且唯一的觀測(cè)設(shè)施,當(dāng)臺(tái)風(fēng)到來的時(shí)候,觀測(cè)船只因?yàn)槿藛T和船舶的安全必須進(jìn)行避風(fēng),所以不可能獲取到臺(tái)風(fēng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),而雷達(dá)、衛(wèi)星等觀測(cè)設(shè)施則采用的是遙測(cè)方式,更不能得到臺(tái)風(fēng)過境時(shí)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),所以最終僅有這些錨系式浮標(biāo)24小時(shí)在堅(jiān)守崗位,全天候不間斷獲取到寶貴的臺(tái)風(fēng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),這些寶貴的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)便成了研究臺(tái)風(fēng)的唯一實(shí)測(cè)資料。這些觀測(cè)浮標(biāo)就像祖國堅(jiān)實(shí)的“哨兵”,無論風(fēng)和日麗還是驚濤駭浪,都會(huì)堅(jiān)守在我國近海,時(shí)刻向岸站數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)發(fā)送觀測(cè)數(shù)據(jù),并及時(shí)提供給相關(guān)單位科學(xué)家和技術(shù)人員進(jìn)行分析和應(yīng)用。
黃、東海浮標(biāo)觀測(cè)站目前擁有觀測(cè)浮標(biāo)系統(tǒng)21套(包括合作共建浮標(biāo)系統(tǒng)),分布于我國的黃海和東海海域,主要進(jìn)行海洋表層相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)獲取,浮標(biāo)系統(tǒng)上采用先進(jìn)的通訊技術(shù)和傳感器集成技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取的實(shí)時(shí)性、連續(xù)性和長期性,目前各觀測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行情況均十分良好,黃東海站技術(shù)人員不但定期組織常規(guī)例行維護(hù),還安排專人進(jìn)行每日數(shù)據(jù)巡檢,并針對(duì)每日巡檢情況及時(shí)組織有針對(duì)性的組織應(yīng)急維護(hù),甚至對(duì)每套觀測(cè)系統(tǒng)每隔三年進(jìn)行一次系統(tǒng)大修。2019年高溫假前期,黃東海站及時(shí)安排對(duì)04號(hào)05號(hào)浮標(biāo)的大修布放工作,并將01號(hào)02號(hào)浮標(biāo)回收上岸進(jìn)行標(biāo)體大修以保障浮標(biāo)運(yùn)行安全;對(duì)07號(hào)浮標(biāo)和16號(hào)浮標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)檢修和維護(hù);并于“利奇馬”臺(tái)風(fēng)來臨前將21號(hào)浮標(biāo)布放到位,并獲取了寶貴的臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)。除此之外,黃東海站技術(shù)人員還積極創(chuàng)新觀測(cè)形式、拓展觀測(cè)范圍、開發(fā)觀測(cè)技術(shù),旨在為我國的海洋科學(xué)研究、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、自然災(zāi)害防范等提供著可靠的、不可替代的一手?jǐn)?shù)據(jù)資料。