看浪聽風觀云：自主創(chuàng)新為極地科考保駕護航
更新時間：2025/11/18 9:57:53 來源：新華社
健康頻道
海浪、海風、海冰等海洋自然災害，常給人類生活生產造成巨大損失，也是執(zhí)行極地科考任務的潛在挑戰(zhàn)。
自20世紀80年代中國開啟極地科學考察以來，每一艘科考船、每一座科考站都有氣象保障團隊。近年來我國加大海洋災害預警、預報技術和設備投入，一批自主研發(fā)技術和設備廣泛應用于極地考察。
聽風、看浪、觀云，科技創(chuàng)新為中國第42次南極考察隊保駕護航。
更精確模擬海浪變化
“媽祖”——在“雪龍”號上，氣象預報員討論未來海況時，常提到這樣一個關鍵詞。
這一在中國沿海地區(qū)備受敬仰的“守護者”與氣象預報有何聯(lián)系？
原來，“媽祖”是我國自主研發(fā)的全譜系海洋環(huán)境預報系統(tǒng)的代號，包含海洋環(huán)流、海浪、海冰等多個子模型。其中，“媽祖·海浪”模型采用基于六邊形非結構網格的有限體積平流動力框架，可以更精確模擬海浪變化，大幅度提升預報精度和時效。
“傳統(tǒng)框架好比一張固定尺寸的網，而六邊形框架能自由加密，捕捉到更精細的海洋變化。”“雪龍”號氣象預報員、國家海洋環(huán)境預報中心研究員張?zhí)N斐說。
實踐證明，“媽祖·海浪”數(shù)值預報模式可實現(xiàn)GPU并行加速計算，支持提前5到7天對海浪災害過程進行有效提示。
“這對‘雪龍’號提前掌握風浪情況，保障航行安全很有幫助。”“雪龍”號船長朱兵說。
據(jù)悉，“媽祖·海浪”模型已被推廣到印度尼西亞、孟加拉國等國家，有力支撐“一帶一路”共建國家海洋防災減災工作。
更精準預測氣旋走向
南緯40度至60度之間的南大洋，因常年西風盛行、氣旋頻發(fā)，被稱為“魔鬼西風帶”。這里幾乎無陸地阻擋，西風持續(xù)加速，可掀起十多米的狂浪，是航渡南極必須面對的嚴峻考驗。
“過去穿越西風帶，很大程度上靠經驗和運氣。”張?zhí)N斐為記者調出中國第21次南極考察的航行圖：遭遇連續(xù)三個強氣旋，船只頂著5至6米以上的巨浪穿行，過程極其艱難。
如今，依托國內外多種預報模型和國產船載氣象導航系統(tǒng)，氣象保障團隊能提前5至7天精準預測氣旋的生成、移動路徑和強度變化，穿越策略也變得更為靈活和智能。
“本航次，‘雪龍’號和‘雪龍2’號各自需6次穿越西風帶。”“雪龍”號氣象預報員韓屹介紹，目前主要有三種穿越策略，包括當西風帶較為“平靜”，選擇最短路徑直接穿越；若途中氣旋活躍，“能向南向南，遇系統(tǒng)轉西”階梯型迂回前進；若遇最強風浪，在一些“避風港”島嶼臨時停靠，擇機穿越。
“我們的原則是‘避強穿弱，頂側避正’。”張?zhí)N斐說，在海洋環(huán)境預報科技的“護航”下，結合船長的豐富經驗，“雪龍”號將盡最大努力“精準穿梭”曾經令人望而生畏的西風帶。
更精細讀懂云中密碼
“云就像是天空寫的‘日記’，記錄著大氣的狀態(tài)和動向。”中山站氣象預報員沈輝每天都要在固定時間，對云量、云狀、云高、天氣現(xiàn)象和能見度進行觀測和記錄。
在他的“云圖鑒”中，有極地特有的珠母云，出現(xiàn)于15至25公里高的平流層，擁有彩虹般的絲緞光澤；夜光云則在76至85公里高的中間層發(fā)出幽藍色的微光，是大氣中超低溫與水汽等共同形成的美麗異彩。
在漫長航程和越冬值守中，識別千姿百態(tài)的云，成為氣象工作者的獨特樂趣，也是氣象觀測工作的核心內容之一。
“當我們在甲板上指著天空說‘那是莢狀云，像UFO’，我們與這片海有了更深的連接。”沈輝說。
1984年，中國首次南極考察，隊員們依靠手繪天氣圖和接收低分辨率黑白云圖預報天氣。而今，依托自主創(chuàng)新望海探冰、逐風測天，中國極地考察隊行得更穩(wěn)、走得更遠。
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海浪、海風、海冰等海洋自然災害，常給人類生活生產造成巨大損失，也是執(zhí)行極地科考任務的潛在挑戰(zhàn)。
自20世紀80年代中國開啟極地科學考察以來，每一艘科考船、每一座科考站都有氣象保障團隊。近年來我國加大海洋災害預警、預報技術和設備投入，一批自主研發(fā)技術和設備廣泛應用于極地考察。
聽風、看浪、觀云，科技創(chuàng)新為中國第42次南極考察隊保駕護航。
更精確模擬海浪變化
“媽祖”——在“雪龍”號上，氣象預報員討論未來海況時，常提到這樣一個關鍵詞。
這一在中國沿海地區(qū)備受敬仰的“守護者”與氣象預報有何聯(lián)系？
原來，“媽祖”是我國自主研發(fā)的全譜系海洋環(huán)境預報系統(tǒng)的代號，包含海洋環(huán)流、海浪、海冰等多個子模型。其中，“媽祖·海浪”模型采用基于六邊形非結構網格的有限體積平流動力框架，可以更精確模擬海浪變化，大幅度提升預報精度和時效。
“傳統(tǒng)框架好比一張固定尺寸的網，而六邊形框架能自由加密，捕捉到更精細的海洋變化。”“雪龍”號氣象預報員、國家海洋環(huán)境預報中心研究員張?zhí)N斐說。
實踐證明，“媽祖·海浪”數(shù)值預報模式可實現(xiàn)GPU并行加速計算，支持提前5到7天對海浪災害過程進行有效提示。
“這對‘雪龍’號提前掌握風浪情況，保障航行安全很有幫助。”“雪龍”號船長朱兵說。
據(jù)悉，“媽祖·海浪”模型已被推廣到印度尼西亞、孟加拉國等國家，有力支撐“一帶一路”共建國家海洋防災減災工作。
更精準預測氣旋走向
南緯40度至60度之間的南大洋，因常年西風盛行、氣旋頻發(fā)，被稱為“魔鬼西風帶”。這里幾乎無陸地阻擋，西風持續(xù)加速，可掀起十多米的狂浪，是航渡南極必須面對的嚴峻考驗。
“過去穿越西風帶，很大程度上靠經驗和運氣。”張?zhí)N斐為記者調出中國第21次南極考察的航行圖：遭遇連續(xù)三個強氣旋，船只頂著5至6米以上的巨浪穿行，過程極其艱難。
如今，依托國內外多種預報模型和國產船載氣象導航系統(tǒng)，氣象保障團隊能提前5至7天精準預測氣旋的生成、移動路徑和強度變化，穿越策略也變得更為靈活和智能。
“本航次，‘雪龍’號和‘雪龍2’號各自需6次穿越西風帶。”“雪龍”號氣象預報員韓屹介紹，目前主要有三種穿越策略，包括當西風帶較為“平靜”，選擇最短路徑直接穿越；若途中氣旋活躍，“能向南向南，遇系統(tǒng)轉西”階梯型迂回前進；若遇最強風浪，在一些“避風港”島嶼臨時停靠，擇機穿越。
“我們的原則是‘避強穿弱，頂側避正’。”張?zhí)N斐說，在海洋環(huán)境預報科技的“護航”下，結合船長的豐富經驗，“雪龍”號將盡最大努力“精準穿梭”曾經令人望而生畏的西風帶。
更精細讀懂云中密碼
“云就像是天空寫的‘日記’，記錄著大氣的狀態(tài)和動向。”中山站氣象預報員沈輝每天都要在固定時間，對云量、云狀、云高、天氣現(xiàn)象和能見度進行觀測和記錄。
在他的“云圖鑒”中，有極地特有的珠母云，出現(xiàn)于15至25公里高的平流層，擁有彩虹般的絲緞光澤；夜光云則在76至85公里高的中間層發(fā)出幽藍色的微光，是大氣中超低溫與水汽等共同形成的美麗異彩。
在漫長航程和越冬值守中，識別千姿百態(tài)的云，成為氣象工作者的獨特樂趣，也是氣象觀測工作的核心內容之一。
“當我們在甲板上指著天空說‘那是莢狀云，像UFO’，我們與這片海有了更深的連接。”沈輝說。
1984年，中國首次南極考察，隊員們依靠手繪天氣圖和接收低分辨率黑白云圖預報天氣。而今，依托自主創(chuàng)新望海探冰、逐風測天，中國極地考察隊行得更穩(wěn)、走得更遠。
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