如何强化海洋气象科研与业务相结合调研思考

为了以科学发展观为指导，解决山东省气象科研所在科研工作与业务相结合过程中面临的若干问题，更好地为“打造山东特色海洋气象服务品牌”提供科技支撑，山东省气象科学研究所就我省海洋气象服务、业务和科研有关问题进行调研，具体内容包括：海洋气象服务需求，对海洋监测系统建设的需求，沿海市级海洋气象台业务发展现状，市级海洋气象台对上级指导的需求，海洋气象业务对科研工作的需求，科研如何与业务更好地结合。调研时间是2008年11月17日—20日，通过调查问卷的方式获得了7个沿海市气象局（青岛、滨州、东营、威海、潍坊、烟台、日照）的反馈信息。
    通过调研，比较全面地了解了我省海洋产业的总体分布，对各产业构成威胁的灾害性天气；应急、海上救援对气象服务的需求；中短期和短时临近预报业务对观测资料的需求，急需建立的海洋监测系统；市级海洋气象台对客观预报产品的需求，市级海洋气象台对不同海洋灾害性天气的预报能力的大小，市级海洋气象台开展精细化预报服务的情况，详细分析了制约精细化海洋气象服务工作开展的主要困难；了解了海洋气象业务对海洋气象灾害机理研究和数值预报产品的需求，明确了科研人员如何在业务工作中发挥指导作用，以及如何促进海洋气象业务和科研交流。这些调研结果对于海洋气象服务工作具有一定的参考价值，对于科研所制定未来海洋气象科研发展规划，加强对海洋气象业务支撑能力建设具有重要的意义。具体调研内容和结果如下：

    我省海洋产业主要分布 城市
 石油
 航运
 海水养殖
 海洋渔业
 盐业
 
日照
 
 货运为主
客货兼有
 √
 √
 
 
威海
 
 客货兼有
 √
 √
 √
 
烟台
 
 √
 √
 √
 √
 
潍坊
 
 货运
 √
 √
 √
 
滨州
 
 货运
 √
 √
 √
 
东营
 √
 客货兼有
（石油运输）
 √
 √
 √
 
青岛
 
 √
 √
 √
 
 

    石油产业：主要位于东营市河口区。
    航运：遍及各沿海市，除潍坊、滨州以客运为主外，其他城市客货运兼有，其中烟大航线担负着十分重要的客运任务，东营近海担负着石油及物资运输任务。
    海水养殖：主要分布在东营市河口区、垦利县，滨州沾化县北部沿海，烟台沿海滩涂，威海沿海，青岛沿海，日照中南部沿海。
    海洋渔业：遍布山东责任海域。
    盐业：除日照外，威海、烟台、潍坊、滨州、东营均有盐业，其中滨州为重要的盐业基地，盐业分布于无棣县、沾化县北部沿海。

    二、影响我省海洋产业的灾害性天气

    1. 气象服务需求及关键资料

    1.1 石油行业
    在石油产业中，受气象条件影响最大的工作是海管电缆铺设和油轮拖油，影响作业的灾害性天气包括风力≥ 6 级的大风，能见度小于500米的海雾，雷电、风暴潮和强对流天气，海浪和海冰影响对机动作业也有较大影响。

    1.2 航运
    在山东责任海域，对航运构成威胁的灾害性天气主要包括，风力≥7 级的大风，海雾，雷电，风暴潮，强对流，暴雨，在山东北部沿海，海浪、海冰对航运的影响也较大。其中大风、海雾发生频率较高，服务需求最为迫切。
    山东半岛突入黄、渤海之间，大风灾害多发。据山东省海上安全指挥部统计，1974年8月至1982年9月，山东海域由大风造成的海损事故99起，平均每年12起，大风造成的海上灾害主要是风浪造成的翻船等。
    山东是我国的海雾多发区，尤以黄海沿岸为最多，海雾易造成船只触礁、碰撞、沉没、搁浅等，尤其对不配备雷达的中小船只危害最大，据不完全统计，1950年～1992年，山东海区因雾而造成的海事和海难达59起，共死亡128人。此外，因雾影响使各类船只误入海带、紫菜养殖区多起，不仅使海带等受到不同程度的破坏，而且经常发生“缠摆”、“打摆”等事故，对船只的正常航行威胁很大。至于因雾使船只不得不在海上抛锚或减速行驶而造成的人力、物力和时间上的浪费，更是无法估量。
    因此，为提高对海上航运的气象服务能力，必须加强对海上大风、海雾的监测和预报服务。

    1.3 近海养殖
    在近海养殖中，易受天气条件影响的品种和主要的灾害性天气包括：
    东营：虾、蟹，风力≥6级的大风、雷电、风暴潮、暴雨、强对流
    滨州：鱼、虾，风力≥6级的大风、风暴潮、暴雨
    潍坊：风暴潮、暴雨、强对流
    烟台：贝类养殖，风力≥ 7 级的大风、能见度小于 500米海雾、雷电、风暴潮、暴雨
    威海：海参、虾、海带等，风暴潮、暴雨
    日照：海带养殖、扇贝养殖、螃蟹养殖、对虾养殖、鱼类养殖，风力≥ 6 级大风、能见度小于500米海雾、风暴潮、强对流
    因此，除了大风和海雾以外，加强雷电、强降水、强对流的监测预警同样是近海养殖气象服务的重要内容。

    1.4 海洋渔业
    海洋渔业中，数量较多船体较小的捕捞船只易受各类灾害性天气影响，风力≥6 级的大风，能见度小于1000米的海雾，雷电，风暴潮，暴雨，强对流等都对近海渔业构成威胁。较远距离作业主要分布在渤海湾，黄海北部 渤海海峡黄海南部和东海海域抵御灾害性天气的能力相对较强。
    因此，除大风和海雾外，加强对流天气的监测预警对海洋渔业同样十分重要。

    1.5 盐业
    对盐业威胁最大的海洋气象灾害是风暴潮，暴雨和强对流。

    1.6 海洋污染应急服务
    我省开展过抗击浒苔自然灾害气象服务，服务中的产品主要有天气状况、风力风向、能见度及是否有灾害性天气发生等

    1.7 海上救援
    根据以往开展海上救援气象服务的经验，重要的服务产品包括：海面风向、风速、能见度、天空状况实时资料、短时临近预报产品，有时也需要历史资料。
    在风暴潮灾害时，风向风速及其发展趋势的预报至关重要，如果伴有强降水，降水减弱停止时间需要预报。

    三、预报业务对气象监测的需求
    现阶段开展精细化海洋天气预报和跟踪服务的主要困难之一观测资料不足，观测资料不足还直接影响到预报技术的研究和改进。

    1. 在海洋天气中短期预报服务中，急需获取的观测资料是:
    ①渤海海峡海面风向、风速、能见度、天况；
    ②滨州沿海和近海及预报海区的天气实况，主要有风、能见度、温度，以便对预报产品进行检验；
    ③潍坊北部海区的温度、风向风速、能见度等；
    ④东营海上降水、风向、风速、气温、水温、能见度、海浪的观测；
    ⑤渤海海峡，黄海北部、中部，海上的风向风速、能见度，浪高；
    ⑥日照市近海的海域能见度和风力风向及是否有灾害性天气发生等。

    2. 在海洋天气短时临近预报服务中，急需获取的观测资料是:
在各市海洋气象台的反馈意见中，海上风向、风速、降水量是短时临近预报急需获取的资料，另外，对能见度和气温资料需求也较为迫切。

    3. 根据市级海洋气象预报服务需要，应该首先增加的探测设备：
    市级海洋气象业务服务工作急需建立的观测系统包括:
    ①渤海海峡增加自动站、能见度、浮标站。
    ②渤海海域增加自动站、能见度仪
    ③威海近海浮标站? 近海能见度自动观测仪
    ④在日照海岸线设置自动站、能见度仪等资料，在海上设置浮标站、水文监测

    4.海洋实景监测
    对于实景监测，各市海洋气象台均认为有对于预报服务一定帮助，主要用于获取能见度、降水和浪高信息。

    四、对指导产品的需求    

    1.海洋灾害性天气预报业务对数值预报产品的需求

城市
 海雾
 海浪
 风暴潮
 中尺度天气预报产品
 
日照
 √
 √
 √
 
 
威海
 √
 √
 √
 √
 
烟台
 
 
 
 √
 
潍坊
 √
 √
 √
 √
 
滨州
 
 √
 √
 √
 
东营
 √
 √
 √
 √
 
青岛
 √
 √
 √
 √
 
 
 5
 6
 6
 6
 

    市级海洋灾害性天气预报业务对数值预报产品有较为广泛的需求，目前，省科研所、气象台已经建立了较为全面的海洋气象数值预报系统，预报业务对这些系统及其预报产品都有着明确的需求

    2.希望上级部门提高和改进哪些数值预报产品

 
 海雾
 海浪
 风暴潮
 中尺度天气预报产品
 
日照
 √
 √
 √
 
 
威海
 √
 √
 √
 √
 
烟台
 
 
 
 √
 
潍坊
 
 
 √
 √
 
滨州
 
 √
 √
 √
 
东营
 √
 √
 √
 √
 
青岛
 √
 √
 √
 √
 
 
 4
 5
 6
 6
 

    在所有数值预报系统中，最希望得到改进的系统是风暴潮和中尺度天气预报产品。

    3. 关于上级提供划分海域的客观预报产品
    各市海洋气象台都认为需要。可提高精细化预报水平，这类产品对降水预报、风向风速、水温、气温、海流、能见度等的预报有帮助，可以提高海上大风、海雾、海浪的精细化预报水平（威海），需要海雾、海浪等产品的需求最为迫切（日照）

    五、业务发展现状    

    1. 在市级海洋天气预报中，针对不同灾害性天气的预报能力分析

    根据各市海洋气象台提供的预报能力排序，统计得出以下结论。

 
 大风
 海雾
 雷电
 风暴潮
 暴雨
 强对流
 
日照
 2
 6
 3
 1
 4
 5
 
威海
 1
 6
 4
 5
 2
 3
 
烟台
 1
 4
 3
 5
 2
 6
 
潍坊
 1
 4
 2
 3
 5
 6
 
滨州
 2
 4
 
 3
 
 1
 
东营
 1
 6
 4
 2
 3
 5
 
青岛
 1
 5
 2
 
 3
 4
 
 
 9/7
 35/7
 18/7
 19/6
 19/7
 30/7
 

    对于大风的预报能力最强，对海雾的预报能力最差。对雷电、风暴潮、暴雨预报的能力比较相近，强对流的预报能力较差。
另外，全部市级海洋气象台认为大风预报已经具备丰富的经验，有的海洋气象台在暴雨和风暴潮预报方面经验较为丰富

 
 大风
 海雾
 雷电
 风暴潮
 暴雨
 强对流
 
日照
 
 
 
 
 
 
 
威海
 1
 
 
 
 2
 
 
烟台
 1
 
 
 
 
 
 
潍坊
 
 
 
 
 
 
 
滨州
 
 
 
 
 
 
 
东营
 1
 
 
 2
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2.开展的精细化海洋气象服务情况

    部分是海洋气象台开展了定常的精细化海洋气象服务：
    烟台开展了精细化海面大风预报
    滨州针对盐业的降水预报服务。常规3小时预报服务，有天气时短时、临近预报服务。每天下午对北部近海和渤海南部提供的48小时内的预报为定常开展的精细化预报服务。
    东营开展的精细化预报服务有降水预报、风向风速预报、气温预报。
    威海开展了精细化航线天气预报
    日照开展海上天空状况，风向风速、能见度、温度等预报

    3. 现阶段定常开展精细化海洋天气预报和跟踪服务主要的困难有
    在制约精细化海洋气象服务的各种因素中，最突出的是预报技术欠缺和观测资料不足，其次是预报经验不足和缺少上级指导产品，专业人员数量不足也是重要原因之一。
    其中，海雾、海上大风、能见度等海上资料少、数值预报产品精细化程度不高、上级指导产品粗。

 
 专职业务人员数量不足
 预报经验缺乏
 缺少上级指导产品
 预报技术欠缺
 缺少发布渠道
 用户不关心
 不了解用户相关信息
 观测资料不足
 
日照
 √
 √
 √
 √
 
 
 
 √
 
威海
 √
 √
 √
 √
 
 
 
 √
 
烟台
 
 
 
 √
 
 
 
 √
 
潍坊
 /
 /
 /
 /
 /
 /
 /
 /
 
滨州
 
 √
 √
 √
 
 
 
 √
 
东营
 √
 √
 √
 √
 
 
 
 √
 
青岛
 
 
 
 √
 
 
 
 √
 
 
 3
 4
 4
 6
 六、科研与业务结合

    1.哪些灾害性天气加强物理机制研究？
    根据市级海洋气象台业务经验，需要加强物理机制研究的灾害性天气包括：渤海海峡大风，风暴潮、海雾、强对流

    2. 提高当前数值天气预报的水平，将对哪些灾害性天气预报准确率的提高有较大的帮助？
    各市海洋气象台按由大到小顺序提出了自己的意见：
    大风、强对流、降雪、海雾（烟台）
    大风、大雾、降水（滨州）
    大风、风暴潮、强降水、连阴雨（潍坊）
    能见度、暴雨落区、强对流、雷电、水温、风暴潮、大风等。（东营）
    大风、大雾、暴雨（日照）
    海雾、风、雷电、强对流（青岛）

    3. 在哪些海洋灾害性天气预报中，科研人员（包括高校、研究院所）的分析意见对预报服务有较大帮助？
    各市海洋气象台按由大到小顺序提出了自己的意见：
    强对流、暴雨（烟台）
    大风、暴雨、冰雹、风暴潮（滨州）
    风暴潮、强降水、寒潮（潍坊）
    能见度、暴雨落区、强对流、雷电、水温、风暴潮、大风等。（东营）
    大雾、风、暴雨（日照）
    海雾、风、雷电、强对流（青岛）
因此，应进一步发挥科研人员在海洋气象预报服务中的指导作用。

    4.加强海洋气象业务和科研交流
    根据各沿海市的建议，应采取以下措施加强海洋气象业务和科研交流：
    ① 组织各沿海台站主要预报人员，召开海洋预报技术培训和交流会，提升相关台站海洋预报能力。
    ② 组织集中学习、向海洋服务水平高的省市部门及国家学习（潍坊）
    ③ 加强有关海上气象灾害的培训讲座
    ④ 省局多了解市局的实际工作，有针对性的开展科研；省局科研工作邀请市局预报经验和理论及计算机知识相对丰富的人员参加；科研一定要与实际业务结合，只要有研究成果出现一定要在相关地市检验，如果条件成熟，推广应用；减少重复研究。

    七、小结
    以上通过调查问卷的方式，进一步了解了海洋气象服务需求，对海洋监测系统建设需求，预报业务发展现状，对科研工作的需求等，为发展海洋气象科研，加强业务和科研相结合提供了思路。今后还应继续加强调研工作，尤其是对海洋气象服务的需求，还应该获取更广泛、直接来自用户的信息。