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海洋所“安比”台风期间获取实时数据并共享,为灾害性天气准确预报提供支撑

据美国国家海洋和大气管理局资料显示,2018年又是一个高温年份,伴随而来的是台风、洪水等恶劣天气。我国自今年7月份以来,自西北太平洋产生的热带气旋,在靠近我国沿海的过程中逐渐加强为台风甚至强台风,给我国沿海省份和部分内陆地区造成巨大损失。 

 

自入夏以来,为有效保障海上浮标运行安全,做好浮标观测数据的获取和开放共享,最大程度为我国的防灾减灾做好数据支撑服务,中科院海洋所黄东海浮标观测站携手沿海相关气象局启动三级应急响应,加密所有东海和黄海海域观测系统的观测频率,最大程度获取实时观测数据。为加强近海水体观测,依托财政部修购专项经费,完成了国内首套智能化三锚式浮标综合观测平台布放,以便更大范围、更深层次获取我国近海的环境参数,更好为台风路径预报和防灾减灾等提供可靠数据支撑。

图1. “安比”台风经过黄东海浮标观测站各观测站点的观测曲线图

 

黄东海站成功实现了对第10号台风安比过境数据的全记录,尤其是11号浮标和花鸟岛自动气象站完整获取到台风中心的数据,观测到极大风速达到31.7m/s,风力最大已达到十一级。 

 

718-25日期间,10号台风“安比”在西北太平洋形成以来,穿过洋面,登陆上海,途径江苏、山东、天津、河北、辽宁,影响我国广大地区,在安比过境期间,黄东海浮标观测站数套观测浮标和气象站均观测到该台风的实时数据(详细数据可参考表1、图1)。其中东海站最南端的20号浮标于7221:20首先捕捉到台风踪迹,观测到极大风速为24.2m/s,风力近十级,最大浪高7.8m;其次是东海站06号浮标于2:30观测到极大风速27.1m/s,风力已超十级,最大波高达到9.4m;紧接着是东海站11号浮标于6:50观测到极大风速31.7m/s,风力最大已达到十一级,受到台风中心的正面冲击,最大波高为9.2m。“安比”台风于722日在上海崇明岛附近登陆,布放于长江口崇明岛附近海域的10号浮标观测到台风极大风速为23m/s,中心点气压低至985.7hpa,这些宝贵的实时观测数据为确定台风眼的位置和台风登陆路线预报提供了准确的数据支撑,同时为相关部门对台风防范工作和应急响应方案的开展提供可靠数据支撑。 

    

“安比”台风登陆后继续北上,先后经过江苏、山东期间,黄海站的09号浮标、17号浮标18号浮标等多个观测系统也观测到台风经过时的实时数据,其中09号浮标观测到风速达到18.6m/s,风力达到8级,这些浮标观测数据均实时与青岛市气象局、日照市气象局和合作共建等的养殖企业共享,为山东地区气象预报和防台减灾预报等提供有力数据支撑。 

 

 

台风路径的准确预报取决于模式的应用和实时观测数据对模式计算结果的校正和优化,因此,海上浮标获取的实时观测数据,对于精确预报台风路径走势成为关键因素,根据预报结果,政府和相关部门可以制定相应措施,最大程度降低台风造成的危害。(注:目前我国台风预报使用的NMEFC-WRF台风数值预报业务化系统是从美国WRF中尺度数值预报模式的基础上发展而来。系统的网格分辨率为18公里,垂直分层为31层,计算区域覆盖亚洲东部及西北太平洋。目前该业务系统每天运行两次,即起始时间为08时和20时(北京时),预报时效为72小时,输出逐时气象要素预报场。(引自国家海洋预报中心网站)

 

中国科学院近海观测研究网络黄海站、东海站(简称黄东海站)的海上观测浮标和海岛自动气象站,成为获取台风实时数据的重要且唯一的观测设施。观测浮标采用锚系定点的观测方式,其显著优势在于可进行24小时无人值守、全天候的不间断远程实时监测,即使台风期间的恶劣海况下也可持续不断地获取实时数据资料,这是以船舶走航式等移动观测手段所不具备的特点,同时观测浮标还可通过远程控制对突发事件进行加密观测,使观测设施的应用价值发挥至最大。

 

黄海站和东海站自2009年完成建设以来,通过后续项目投入、合作共享方式,黄海站和东海站的观测浮标数量由建设之初的6套浮标(110米综合观测浮标、4套常规观测浮标和1套剖面浮标),增加至目前的19套浮标(其中包括合作共享的8套浮标)和2套海岛自动气象站,浮标的类型涵盖有直径15米的三锚浮标、直径10米的大型浮标、直径3米的钢质浮标、直径2.6米的聚脲浮标、直径2米的钢质浮标、船型标和简易水质标等,观测范围也大大拓展(图2)。

 

这些观测浮标像一个个忠于职守的哨兵,无论风平浪静的日子,还是狂风巨浪的台风天气,都坚守在中国的近海,时刻将观测到的海洋环境数据传回,并及时提供给相关单位科学家和技术人员进行分析和应用,为海洋科学研究、地区经济发展、自然灾害防范等提供着可靠的数据支撑。 

 

图2. 黄东海浮标站典型浮标类型

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