如何加强海洋防灾减灾?中国工程院院士丁一汇等大咖为广东支招
2018-01-16海洋与渔业方琼玟李易珊文图
■ 《海洋与渔业》记者 方琼玟 李易珊/文图
最新的《广东省海洋灾害公报》显示,2016年,广东省海洋灾害直接经济损失居全国第二位;各类海洋灾害造成直接经济损失约9.63亿元,其中风暴潮灾害是造成直接经济损失最严重的海洋灾害,占全部海洋灾害直接经济损失的96.2%。广东省海洋与渔业厅党组书记王中丙指出,广东是一个海洋灾害多发的省份。近年来,海洋灾害的强度呈快速上升趋势,全省海洋灾害防御战线长、区域广。在全球气候变化背景下,自然灾害风险进一步加大,形势严峻,加强海洋防灾减灾刻不容缓。
在这样的背景下,11月17日,由中山大学、广东省海洋与渔业厅主办,广东海洋创新联盟协办的2017年国际海洋论坛在广州召开,论坛围绕“海洋与气象防灾减灾及可持续发展”为主题,汇聚了中国工程院院士丁一汇、美国麻省大学蒙哥马利终身讲席教授陈长胜,中国科学院大气物理研究所研究员朱江等国内外知名专家学者,深入探讨海洋防灾减灾的新思路、新举措和新路径。
丁一汇 沿海城市必须筑造防护墙,谨防休斯顿悲剧
晴天、雨天、阴天是最正常不过的天气变化,然而在不知不觉中大家最不喜欢的雨天正悄然“壮大”,进一步影响着我们的生活。我国著名气候变化专家、中国工程院院士丁一汇现身论坛,为大家带来一场别开生面的讲座,分享一个我们很少关注的“宏观世界”。据丁一汇分析,因为全球气候变暖以及城市化进程加快,暴雨峰值出现的时间正在不断往前推移,由原来的下半夜移至上半夜,最后出现在下午;突发性暴雨(突然开始并在三个小时之内突然结束的雨)的频率也在增加。“这对我们的预报造成了挑战!”丁一汇坦言。丁一汇展示了一张“1976~2008年广州热岛效应图”,这是他专门从广州气象局借用过来的。通过分析得知,在这30多年间,广州的热岛效应正不断加剧,降雨量也在不断增多。
海平面上升的话题,在民生热点中占据越来越重要的位置。随着海洋气候恶化,科学家预计,截至本世纪末,全球海平面将上升0.95~1.3米,而最直接的结果就是沿岸城市的“人财两失”。丁一汇还提出“复合灾害”的概念,当海平面上升、风暴潮与城市暴雨三者叠加袭击时,会引发严重的复合灾害,如2013年的超级台风“菲特”袭击宁波、超级飓风“海燕”袭击菲律宾等,这些都是痛心疾首的过去。“沿海城市必须筑造海堤或者防护墙,降低沿海风暴期间的洪水泛滥;另外,要结合自然防御,保护湿地、三角洲低洼地区,在暴雨引起的洪水易发区,灾害发生前必须采取相应的措施。”丁一汇说。
与会者提到如何加强深圳的海洋抗灾防护。丁一汇表示,深圳要学习香港,对于海平面上升带来的风险要提前预知,香港时刻都在提防海水淹没香港;对于未来的开发,深圳要吸取休斯顿教训,休斯顿距离海岸线30~50米都是开发出来的,整个城市一遇到飓风全部被淹;要保护湖泊和生态系统,一旦没有这些生态系统防护墙,沿海城市就很危险。
今年的强台风“天鸽”、“帕卡”给广东沿海城市造成了很严重的人员伤亡、城市破坏和经济损失。对于防御台风,丁一汇提出4点建议。他指出,首先要提高台风的预见期,台风来临3天前就得预知它的路径,目前通过气象局报道的台风路径图,已经相对准确了;其次,要关注台风的强度变化,要看卫星云图和雷达图,观察它是强台风还是弱台风,并做出应对措施,现在中国有气象卫星风云四号,可以每隔半小时观察台风的强度,技术已经非常先进。第三,要找到台风强度变化的原因。第四个,这个是最难的,就是预测台风所带来的雨量。丁一汇补充道,“当然还要考虑在哪里登陆,登陆的这个地方脆弱不脆弱,有无人员暴露等,有了这些,就可以提前预知台风可能会带来的灾害,并做出应对。”
陈长胜 南海要建立一个高分辨率的海温观测系统
麻省大学海洋科学和技术学院蒙哥马利终身讲席教授陈长胜,自受聘中山大学特聘教授后,带领团队在天河2号超算上进行新一代高分辨率海洋模式及地球系统模式开发,实现了海洋模式全球-南海-珠江口三层嵌套的多尺度7/24实时预报系统。目前正进行台风-风暴潮对珠江口近岸城市淹水模式的研究。在海洋防灾减灾方面,陈长胜提出了美国许多可借鉴的方法。他表示,要加强近岸高分辨率的海洋观测,这个对台风预报起到关键作用,在海面上进行高分辨率的观测以后,使用水下滑翔机测海温,然后把海温的资料反馈到海洋模型,这样的话台风的路径、精度都会大大提高。“我认为中国南海要建立一个高分辨率的海温观测系统。其次,要注意海浪增水现象,未来人类面临的台风灾害主要来源于海浪,然而做海浪增水预报是比较困难的。”陈长胜说。
朱江 防灾减灾工作迈入信息时代
对于沿岸城市的防护工作,过去人们依靠修建堤坝、防洪闸、堰塞湖等建筑工程,在科学技术飞越发展的今天,防灾减灾工作也已经迈入信息时代。中国科学院大气物理研究所研究员、全球海洋资料同化试验(GODAE)科学委员会成员朱江作了“全球高分辨率海洋资料同化研究”的专题报告,将从卫星遥感、XBT等所收获的海洋资料(海面高度、海温等)与模式三维网格匹配,从而得出海洋预报的初始条件,这就是研究的核心。这项技术并不神秘,早在2004年我国在这个领域已经分有一杯羹。当年,中国科学院大气物理研究所研发了当时我国第一个比较完整的海洋资料同化系统,并公开发布,应用于国内多家科研和业务部门。后期还陆续研制了区域集合同化系统,海气耦合同化系统以及全球同化系统等。据朱江介绍,目前,我国业务化全球海洋资料同化与预报已经实现大尺度(1-1/4度分辨率)上的实时同化;区域系统达到了中尺度分辨率(10公里以内)。
杜云飞 天河二号在海洋领域的应用初具规模
大会上,国家超级计算广州中心的杜云飞为参会人员介绍了“天河二号”的应用发展情况。杜云飞表示,“天河二号”在海洋领域的应用主要有四大方面。首先是应用在新一代多尺度海洋模型,覆盖了台风预报,污染物模拟,海洋动力学,赤潮预警系统,南北极冰架溶解的海平面影响等多个范畴。其次是应用在区域海洋模式,中科院南海所开发的高分辨率的暖池区海洋环流模式,对印太暖池-南海地区中深层环流结构有较好的模拟能力,消除以往模式对2000米以下深度的模拟“盲区”。第三还应用在中国南海预报,可实现7分钟完成全南海78小时的海浪预报,14分钟完成南海及周边地区78小时的风向和风力预报。第四应用在广州市气象业务预报系统,率先实现气象预报在超算中心业务级运行,3公里模式每天运行4次,1公里模式每小时运行6次,大大提高了高分辨短临数值天气预报能力。
论坛上,中国工程院宋君强院士、美国马里兰大学William K.M. Lau教授,美国国家海洋与大气管理局Banglin Zhang教授、中组部“千人计划”SongYang教授等专家,重点围绕全球数值预报技术、亚洲季风系统的变化、大西洋高危风暴预报、东南亚气候变化对全球气候的影响四个专项议题进行学术交流。与会专家还建议开展国际合作,进行第二次“南海季风实验”,从科学角度上研讨减轻自然灾害和促进社会经济可持续发展的对策措施,进一步做好防灾减灾工作。
【延伸阅读】
广东省沿岸海域属于热带海洋性气候,季风变化明显,受热带气旋影响较大,海洋灾害频发。再加上全省海洋灾害防御战线长、区域广,沿海分布有十四个地级以上城市,58个县(区)。特殊的地理纬度、气候条件和行政、产业布局,使其成为我国台风登陆最频繁、海岸最易受破坏的省份。近年来,广东海洋公共服务能力稳步提升,特别是在海洋防灾减灾方面开展了大量的工作。一是开展了海平面变化影响调查评估、海洋灾害影响评估和警戒线潮位核定,启动建设海洋灾害预警预报系统。深圳市已建成15个海洋环境浮标,汕头、汕尾、茂名各市正建设海洋气象浮标站。二是加强海洋防灾减灾建设,逐步建立省、市、县三级海洋灾害应急管理工作体系。建成沿海省区首个以“精细化”预报为目标的地方海洋专题预报室以及惠州大亚湾、阳江闸坡2个全国首批海洋环境精细化预报台。三是在海洋减灾中心、航天五院的支持下,启动风暴潮预警预报系统建设。