海洋灾害预警预报的创新技术—— 三大创新巩固海洋灾害防御体系“城墙”

◎ 文/段雨默

自1996 年以来，浙江海洋大学左军成教授及其所在团队围绕“海洋灾害过程对沿海地区环境生态影响评估关键技术及应用”项目，开展了持续20 余年的产学研联合攻关，在海洋灾害监测、预警预报、影响评估三个方面，取得了一系列创新性成果，进一步巩固了我国海洋灾害防御体系的“城墙”。

该项目取得的主要创新成果包括：（1）海洋灾害监测关键技术。项目组开发了可以反演台风最大风速、中心气压和最大风速半径等台风特征值，及反演台风海面风速的台风反演模型。研发了包括SAR 图像溢油点提取、海面溢油面积反演、SAR图像纹理特征量确定等功能在内的溢油遥感反演技术。（2）海洋灾害过程的预警预报关键技术。包括集合了统计预报预测方法、中国海区域海平面变化数值预报模型和中国海高分辨率海平面变化海-气耦合模式预估技术，以及海平面变化集合预报技术在内的“海平面预测技术”；融精细化天文潮预报技术、天文潮与风暴增水的耦合技术、多模式集合预报技术等三种关键技术于一体的“风暴潮预警预报技术”；和由快速油膜粒子化技术、并行蒙特卡洛技术和非结构化网格映射技术三种关键技术支撑的“海上溢油突发事件预报预警关键技术”。（3）海洋灾害过程对沿海地区的影响评估技术。包括台风灾害风险评估技术、海平面上升影响评估技术、风暴潮灾害评估技术，以及溢油事件生态影响评估技术。其中，台风灾害风险评估技术中，通过大量台风随机事件集的构建，依托台风随机事件风场及降水模拟技术、台风多致灾因子综合危险性评估技术、台风脆弱性曲线绘制技术，构建了量化的风险评估模型。海平面上升影响评估技术中，融合了影响评估指标体系、因子参数、评估模型、GIS 分析演示模型和应对策略等分系统。风暴潮灾害评估技术，则主要构建了空间精细化尺度下的潮汐-风暴潮耦合的危险性评估模型、多因子耦合下承载体脆弱性的评估模型，和潮汐-风暴潮的模糊风险评估方法。溢油事件生态影响评估技术，包括适用于石油烃污染环境中不同组分（海水、沉积物等）的微生物分子生态检测技术、溢油污染的生态影响风险预测技术，以及溢油生态影响评估模型构建。

这一研究，先后获得科技部支撑项目、科技部公益性行业科研专项以及国家自然科学基金等十余项国家重点研发项目和课题的支持。

21 世纪是海洋世纪，海洋在全球的战略地位日益突出。中国海岸线漫长，约有70%以上的大城市，一半以上的人口和近60%的国民经济都集中在最易遭受海洋灾害袭击的东部经济带和沿海地区。而据2018年度《中国海平面公告》显示，中国沿海海平面变化总体呈波动上升趋势，这意味着未来海岸侵蚀、咸潮、海水入侵与土壤盐渍化等灾害将进一步加剧。除此之外，近年来海上石油开发、运输和存储活动日益增多，海上溢油事故风险与日俱增，海上溢油事故应急的形势愈加严峻。可以说，海洋灾害防御体系的构建，对海洋经济的开发至关重要，其研究势在必行。

在海洋灾害和防御对策的研究中，左军成等人坚持走产学研用、边研发边应用的道路，目前项目相关成果已在国家海洋局、地方海洋局业务部门和交通运输部业务部门等多家单位应用，提升了我国沿海地区应对海洋灾害的能力，对政府相关职能部门履行其行政管理职能、做出科学决策具有重要咨询和支持作用，对沿海地区的防灾减灾，实现经济发展与人口、资源、环境相协调发展的目标具有重要意义，获得了广泛认可。