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综合报道

我国自然灾害频发亟须重视全球海洋观测

编辑 :中国Argo实时资料中心    时间 :2007-11-02 10:42:00    访问次数 :

许建平
国际Argo科学组成员、中国Argo大洋观测网试验项目首席科学家
国家海洋局第二海洋研究所、卫星海洋环境动力学国家重点实验室研究员

       近年来,我国气候变化异常,降雨严重不均,极端天气事件频繁,特别是今年初发生在我国南方地区的低温、雨雪和冰冻等极端气象灾害,并不 是一种孤立的天气事件,而与全球气候变化息息相关。但针对全球气候变化背景下极端天气事件多发的情况,我国相关部门依然行动迟缓,有可能再次错失我国跻身 于国际上在本世纪初掀起的新一轮观测、研究和预测全球气候变化浪潮的契机。

一、灾害反思尚有遗漏

       在最近召开的我国低温雨雪冰冻极端气象灾害研讨会上,我们注意到,国家有关部门对刚刚过去的这场新中国成立以来罕见的持续低温、雨雪和冰冻天气,已 经有了比较深刻的认识,坦承在这场灾害发生之初,中国气象局并没有预料到这场罕见的灾害性天气持续时间会超过20天。同时也认识到,客观上我国气象灾害监 测探测的范围、精度、时空分辩率不足,数值天气预报模式与世界先进水平差距较大,主观上预报员对于以前很少发生的小概率极端天气事件的预测缺乏经验。为 此,气象部门提出了未来提高我国气象预报预测水平的措施,即首先要提高气象灾害综合监测能力。在高速公路、铁路两侧布设更多气象观测点,尤其要注意在边远 山区加强气象监测点的建设。其次要抓紧开发我国自己的数值预报模式,提高天气预报精细化水平。此外,要提高预报员对以往发生概率小的极端天气事件的预报能 力及灾害天气具体影响的分析能力。为此,我们期待着,通过这次突发灾害事件,领导的高度重视、经费的有力保障、研究技术力量的加强和充实,我国的气象预报 和气候预测水平能跃上一个新的台阶。

       但从上述认识、措施以及业于发布的“中国气候观测系统实施方案”来看,我国的气象部门似乎忽略了“海洋”在全球气候变化,以及气象预报和气候预 测中所起的决定性作用;在有的计划或方案中虽也提到海洋,但仅仅局限于我国近海,对全球海洋,即使是邻近我国的外海大洋也还未能引起足够的重视。为此,我 们认为,在全球气候变化导致极端天气频发、强度不断增加的背景下,要想提高我国天气预报和气候预测的水平,缩短与世界先进水平的差距,就必须同时重视和加 强对海洋,特别是深海大洋的观测和研究。

二、海洋作用应予高度重视

       最近由国际上36位著名气候学家提交的一份调查报告表明,未来全球九大气候事件将危及人类安全,其中预测的北冰洋冰层、格陵兰冰盖 和西南极冰盖融化,以及大西洋湾流崩溃和厄尔尼诺现象等气候事件无不与海洋有关,且其他四大气候事件也间接与海洋变化密切相关;而海洋问题历来又是国家的 战略问题,我国作为一个海洋大国,无论在维护国家安全和海洋权益、可持续开发利用海洋和保护海洋环境方面,还是在发展和壮大海洋经济、海洋科技和海洋综合 力量方面,也都应该重视和发展海洋安全环境保障技术,并能积极主动地开展深海大洋调查。

       随着经济的发展,科技的进步,我国不仅要加大对自然灾害的研究力度,力争能预测一天、一周,一个月,甚至一年的天气情况,还应具备 预测几年、几十年内将要发生灾害的能力,使人们能从灾害源头上提前预防。当然“预”是“防”的先行阶段,没有准确的预测,灾害的防与治也都无从谈起。而要 对天气进行准确的预测尚需大范围,乃至全球区域的、长时间的观测资料积累,更需提高对引起灾害的海洋或天气异常现象的认知程度。事实上,海洋科学的发展, 特别是海洋和气候业务化预测预报技术的发展,广宽海洋上(占地球面积的71%)大范围、准同步和深层次调查资料的匮乏,也一直是制约其发展的瓶颈。而20 世纪90年代问世的Argo剖面浮标,以及在2000年启动的国际Argo计划,给海洋和大气科学家带来了一次难得的机遇,使人类深入了解和掌握大尺度实 时海洋的变化,提高天气和海洋预报的精度,有效防御全球日益严重的天气和海洋灾害的愿望终将可能成为现实。

三、全球海洋观测机遇难求

       根据国际Argo信息中心的统计表明,全球由3000个Argo浮标组成的实时海洋观测网已经于2007年10月底(在全球海洋上 正常工作的浮标总数已达到3006个)全面建成,并将维持十年以上。我国于2001年经国务院批准加入国际Argo计划时,曾承诺将在西太平洋和东印度洋 海域布放并维持由100-150个浮标组成的中国Argo大洋观测网,以此作为全球海洋观测网的重要组成部分,并共享该观测网的长期观测资料。但直到 2007年底,我国布放的浮标数量却还十分有限(35个),且目前仍在海上正常工作的仅有10个,而美国则有1741个,亚洲地区的日本和韩国分别为 369个、100个,印度也有84个。

       为此,我国科学家建议在未来几年内,应加大在上述海域布放浮标的力度。这不仅因为Argo观测网是目前国际上唯一的一个全球实时海 洋观测系统,其观测和积累的资料对海洋和大气科学的发展具有重大的科学意义;而且对我国这样一个饱受海洋和气候灾害影响的海洋大国,特别是过去长期以来对 邻近我国的外海大洋和全球海洋观测重视不够,观测资料积累严重不足的国家来说,参与全球Argo实时海洋观测网建设更具有十分重要的现实意义。 

四、Argo资料用途广泛

       尽管Argo计划的实施时间还不长,全球3000个浮标组成的海洋观测网还刚刚建成,但其作用和价值已经在许多方面体现出来。 Argo资料正被世界气候变化及预测(CLIVAR)和全球海洋资料同化实验(GODAE)等国际计划用于海洋环流模式中,开始对全球海洋进行细致的分析 和预报。各国的海洋业务中心和气候中心正用Argo资料进行气候和气象预报,以及用于海事安全、海上交通、渔业管理、近海工业和国防事务等各个领域;澳大 利亚、法国、日本、英国和美国等国还用Argo资料对全球和区域性海洋的次表层特征进行常规分析,得出的结果可以对海温与盐度异常,以及海洋环境变化提供 早期预报;英国气象局根据Argo观测网获得的大西洋次表层温度资料,每年夏天发布当年冬季的海况预报和欧洲大陆的气候预报,从而大大提高了预报的可靠 性。特别是,2005年10月发布的当年冬季欧洲大陆平均气温、英国南部地区的平均气温和英国降雨量都会低于或少于多年平均值,以及北大西洋涛动为逆向涛 动等预报结果,也均已得到了证实。

       Argo资料的应用提高了人们对全球温室效应引起的海平面上升的估算和预报精度,在改进季节性气候预报和加深对飓(台)风活动的认 识中也正起着关键性作用。而Argo观测网最显著的成效还在于,可以大大提高对全球海洋热储存总量的估算精确度,使得人类确定全球气候变暖与海平面上升以 及预测它们未来趋势终将成为现实。

五、强化Argo大洋观测网建设迫在眉睫

       全球Argo实时海洋观测网的建成是世界上30多个国家和欧盟合作的结果。目前,该观测网使用的浮标为每隔10天做一个海面到 2000米水深的剖面观测,其寿命大约为4年,所以,要维持由3000个浮标组成的全球海洋观测网,每年大约需要补充布放800个浮标。美国已经承诺为维 持该观测网提供约1/2的浮标,其他参与国也都在为维持该观测网的长期运行而积极争取政府的支持。

       我国作为一个海洋大国和Argo计划成员国,应加快中国Argo计划实施的进程,拓展Argo资料的应用领域,建立完善的Argo资料接收、处理与分发服务系统,使Argo资料在我国社会经济和国防建设中发挥更大的作用。具体建议如下:

       1、加大我国Argo浮标的投放力度。我国Argo大洋观测网建设需要长期计划和经费的支持。国家相关部门应有计划,重点支持我国 科学家持续不断、分期分批地在邻近我国的大洋区域布放Argo浮标,改变目前由研究项目出资购置浮标、且时断时续布放的被动局面,以便长期、广泛地收集这 些海域的海洋环境资料,提高我国在国际Argo计划中的显示度。

       2、完善我国Argo实时资料中心的职能,建立起接收和处理准实时和海量Argo资料的能力,广泛收集和充分利用各国际Argo计划成员国在其他大洋区域观测的Argo资料,为我国深海大洋研究和全球气候变异研究积累长时间系列的全球海洋次表层观测资料。

       3、拓宽Argo资料的应用研究领域。世界上已经有许多国家(也包括我国)的科学家尝试把Argo资料应用到海-气耦合模式、海洋资料同化以及气候业务化 预报系统中,我国的科研机构和业务管理部门应加强交流与合作,共同探索和推进Argo资料应用研究的步伐,充分发挥我国科学家在利用Argo资料和相关资 源解决全球或区域重大海洋与大气科学问题,以及提高我国天气预报和气候预测水平中的作用。