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潮起东方立潮头——从进博会气象服务看上海气象改革开放四十年
发布人:wt998  发布时间:2018-11-22
上海,黄浦江穿城而过,缓缓东流汇入大海,是东风吹来的方向。

  上海也是中国近代气象科学技术发祥地。19世纪中叶,上海开埠带来了西方气象观测和大气科学研究。

  改革开放40年,打在上海气象上的“开放”烙印,逐渐成为中国气象事业征途中最为闪亮的路标。

  它对外开放,引进国际最为先进的天气雷达,成为中国气象事业新一代雷达建设的开山之作;它对行业开放,融入经济社会发展,打破远洋导航、航空气象多种国外技术垄断;它对气象同仁敞开胸怀,发挥华东区域中心作用,凝聚部门发展合力;它勇立潮头,拥抱未来,率先实现气象现代化,并探索更高水平的现代化。

  刚刚闭幕的国际进口博览会(简称进博会)收获了近乎完美的气象保障服务,这是上海气象为改革开放40年交付的圆满答卷。

  40年风雨,上海气象正以不断的改革纪念改革,以更大的开放致敬开放。

  气象界的“桑塔纳”模式:

  从上海88D雷达到全国新一代气象雷达探测网

  在进博会上,上海大城市综合探测能力可谓经历了一次全面的“检阅”,是气象保障服务工作取得圆满成功的有效支撑。其中,长三角12部天气雷达同步观测可谓一大亮点。

  说起天气雷达,就不得不提上海88D多普勒天气雷达。它可谓全国新一代天气雷达的鼻祖。

  引进88D雷达作为上海改革开放初期现代化的十项重点工程之一,有着曲折动人的故事。

  1988年的徐家汇,最高的楼就是“气象大楼”,当时国产713型天气雷达就安装在楼顶。谁也没想到随着改革开放的大潮涌起,徐家汇成为了一个日新月异的地方。

  1989年,在“气象大楼”正东面,仅一路之隔,不到150米的地方,将建起一幢比雷达天线高出20米的高楼“建国宾馆”,对气象雷达的水平遮挡角达37度,形成探测盲区。

  经协调,双方同意把雷达天线放在“建国宾馆”楼顶,探测信息用无线通信传送回上海中心气象台。

  “建国宾馆”还没建好,徐家汇又将建250米高的“港汇广场”。经协商,决定把雷达安放到“港汇广场”双塔楼的一个楼顶上。设计图还从美观上做了考虑。

  正在“搬迁”工作启动时,一座350米的标志性高楼又计划启动。一时间,解决气象雷达探测的问题变得遥遥无期了。

  上海市气象局经过反复研究与论证认为,既不能制约城市建设,又要保证有效探测和应用。最终决定将雷达搬到上海郊县沿海地区,并借此机会,引进当时世界上最先进的气象雷达——WSR-88D多普勒天气雷达。

  经时任中国气象局局长的邹竞蒙与美国沟通,88D雷达最终以半价成交。1997年8月,88D雷达设备分批到达上海港,9月15日开始安装、调试,11月25日,通过测试、验收,投入业务试运行,从此成为了上海气象观测中的“顶梁柱”。

  而这对全国气象事业发展来说,也是一个起点。我国气象部门随后与美方开办了合资公司,引进其先进的技术,生产出的新一代天气雷达陆续更新了全国原有的雷达监测网,有力地推动了我国新一代探测系统建设进程。这也被后人称为气象界的“桑塔纳”模式。

  上海88D雷达建设为中国新一代雷达监测网建设提供了全方位的经验,从而确保引进的先进技术没有出现“水土不服”。

  88D雷达是上海在改革开放之后首次尝试以开放的视野谋划气象现代化建设,它就像窗口一样,从此打开了上海气象现代化建设进阶的大门。

  20多年来,上海气象部门不断适应上海超大城市开放发展的需求,逐步提升大城市综合气象探测能力。随着今年上海进博会的筹备和成功举办,更高水平气象现代化建设的不断推进,上海综合气象观测体系再次得到快速发展。目前上海全市共建成260余个陆上、海上自动气象站,全市自动站平均间距达到5千米。两部多普勒天气雷达构成的双雷达探测体系、10部风廓线仪等组成的城市边界层探测体系与卫星遥感应用相结合,显著提升了上海对台风、暴雨的监测能力。上海还建成了20多个环境气象观测站、12部移动气象观测系统等。

  “协同创新发展”模式:

  从首个区域中心成立到华东气象事业雁阵齐飞

  在进博会上,习近平总书记宣布支持长江三角洲区域一体化发展并上升为国家战略。对上海市气象局而言,1988年挂牌成立华东区域气象中心,就在区域发展的道路上先试先行。此次进博会气象服务中区域高分辨率数值预报发挥出无可替代的重要作用,充分体现了区域中心30年坚持不懈推进协同创新发展的成效。

  最初,区域气象中心成立为的是解决气象数据传输问题。

  以前,通过无线电短波传输气象信息。短波会受天气、环境、距离的干扰,效率很低。随着通信技术发展,我国开始采用广播电台传输,中央人民广播电台每天下午固定时段播报气象电码。为了避免人工抄录的错误,电传机应运而生,每分钟可以传55个字符。可是,这样仍然不能解决各基层气象部门需要准确及时气象数据的需求。

  为此,上世纪80年代,区域气象中心被指定为我国气象现代化建设的骨干工程,为的就是辐射周边,提高传输效率。

  1988年5月,华东区域气象中心在上海成立,是六大区域气象中心第一个宣布成立的,除了承担华东地区及沿海海区的气象通信枢纽作用外,还首创了“区域局长联席会议”制度。每年召开一次,区域局长联席会议在华东各省(市)气象局轮流举办,有利于区域内各省(市)气象现代化建设成果和技术的交流。

  在历史长河中,通信革新带来了预报革命。区域中心的定位也发生了根本改变。2000年前后,华东区域中心是最早启动转型的,从联合各省开展技术合作,到探讨现代化管理,从过去分工式合作,到如今集各家特长融入式合作,华东区域中心紧紧锁扣住华东气象共繁荣的纽带。

  这其中不得不提区域高分辨率数值预报模式。

  2000年前后,上海市气象局提出定时、定点、定量的三定预报方案,逐渐聚焦本地化的数值预报业务。此后引进了当时在美国科学应用国际公司任高级科学家的陈葆德回国,研发第一代华东区域数值模式。2015年,区域高分辨率数值预报创新中心应运而生,创新中心以首席科学家为核心,引入第三方独立评估机制,区域高分辨率数值预报瞄准国际一流水平攻克一个个核心技术难题。2010年时数值模式,仅有24小时暴雨以上量级的降水预报优于国际第一梯队的欧洲中期数值预报中心(EC)模式,其他降水预报均落后;如今除了24小时中雨量级预报,基本全面优于EC模式,同时还进一步把天气模式和海洋、环境进行了融合。

  数值模式也成为华东区域气象发展的技术纽带。一方面通过“输入”区域内数值预报技术力量参与共同研发,另一方面通过“输出”数值预报产品,华东各省市都第一时间分享到了成果。“如果没有数值预报,三定预报不敢想象。”“预报技术路线也因数值模式,发生了根本改变。”这是预报员的共识。随着区域高分辨率数值预报进入中国气象局业务体系,向全国发布,华东区域气象中心的技术辐射效应也在不断扩大。

  近两年,区域中心进一步完善协同创新机制,建立“实打实”的区域科研融合团队,区域科技资源共享服务平台建设初具雏形。建立紧密的环境管理、业务协作、应急联动协同机制,针对进博会建成了长三角区域环境气象工作联动平台,集成长三角区域实况监测、预报分析、环境气象以及海洋气象的数据和产品信息,进一步促进长三角区域业务产品和信息互联互通。

进博会气象服务现场

“融入式”发展模式:

  从浦东机场建设服务到与上海改革开放同频共振

  在进博会上,习近平总书记提出,我国将支持自由贸易试验区深化改革创新。在中国上海自贸区刚刚启动建设不久,上海气象部门就嗅到了开放市场的信号,并启动自贸区气象服务市场管理试点改革。

  身处改革开放的前沿,上海气象部门始终与经济发展同频共振。早在上世纪90年代初,上海气象就融入了浦东改革开放的前沿阵地——上海浦东国际机场建设论证过程中。

  曾参与机场选址气象条件研究的上海气候中心专家胡本贵回忆,一看到日本设计方给出的气象参数计算结果,上海市气象局马上提出异议——风速太小了!跑道设计只考虑了近十年的风速,但受气候变化影响,在上世纪七十年代之后的风速明显变小,而这显然不能真正反映百年尺度的气候特征,会给浦东机场埋下安全隐患。

  上海市气象局立即组织团队,利用徐家汇观象台百年气象资料,对上海最大可能的风向风速进行了缜密演算。最终,机场设计方根据气象部门提供的气象参数修改了跑道设计方案。

  改革开放40年,这样的案例还有很多。上海气象服务以需求为导向,融入到城市经济社会发展的血液中。

  进入二十一世纪,建设上海国际航运中心深水港这件事变得十分迫切。2002年,作为深水港工程重要组成部分,全长32.5公里的东海大桥开工。大桥建设受天气条件影响非常大,最后合龙阶段尤甚。“我们提前一个月预估了合龙阶段的晚间温度,主桥项目部选择20℃时的膨胀系数作为钢结构合龙段截距长度的依据,因为20℃在预估范围内。”曾参与东海大桥合龙气象保障的姚志展回忆,“临近时,我们每3小时提供滚动预报,当天18时,观测到温度达到19.9℃,施工人员马上开始将合拢段钢结构箱梁上部钢板对接冲钉,然后穿入高强度螺栓加以固定,最终大桥成功合龙。”

  随着时间推进,“一带一路”建设势在必行,而我国气象导航能力一直与国际先进水平存在差距。从2016年起,上海气象部门依托高分辨率大气和海洋数值模式等核心技术,研发“国船国导”,成功打破垄断。如今,远洋气象导航与中国交通建设集团有限公司等多家业务单位开展战略合作,成功为中国至新加坡、马来西亚、巴基斯坦、南非等多条航线提供导航服务。

  追随改革的步伐,上海气象部门又以开放的心态,制定规则,建立接轨国际的气象服务标准体系,推动气象服务市场规范有序。上海市气象局编制的《气象信息服务基础术语》已经发布,与信用服务专业机构合作设计的《气象信息服务单位信用评价标准》也已正式发布。日前,上海气象信息服务和防雷服务信用评价工作被浦东新区政府统一纳入自贸区大背景下的新区守信联合激励和失信联合惩戒目录清单。

  从融入浦东改革开放前沿,到开拓专业气象服务,再到拥抱市场,上海气象不断提升核心技术能力,从粗放型服务一步步走到今天的精细化服务,主动服务地方经济发展,找到了业务发展的强劲驱动力,也在上海改革开放的历史篇章中留下了气象人的足迹。

进博会气象服务现场

改革创新永远在路上:

  从气象现代化到更高水平现代化的先行者

  没有现代化的管理就没有及时有序的气象保障服务。进博会气象保障服务充分体现了时下最为先进的平台化管理红利,长三角三省一市共用的一体化平台,大幅提升区域联动气象服务保障能力;上海气象部门内的通力合作,真正做到观测预报服务一体化。

  一直以来,上海力争当好全国改革开放排头兵、创新发展先行者。上海气象也勇当全国气象事业改革发展的排头兵、先行者。

  改革开放之初,为适应上海经济发展需要,时任上海市委领导韩哲一对市气象局提出要求:“要搞一个建设现代化气象台的方案。”并指示:“方案要与中央气象局(中国气象局前身)双方共建。”上海自此启动了气象现代化建设。

  1984年,《气象现代化建设发展纲要》出台,明确了上海气象现代化的指导思想和奋斗目标。时任国家气象局(1983年由中央气象局更名)局长邹竞蒙多次提出:“上海市气象局要在全国各省(区、市)气象局中较快开创新局面,在气象现代化建设、在气象服务等方面走在全国的前列。”上海气象现代化建设进入快车道。

  实现任何伟大事业的路途都不曾平坦,上海的气象现代化试点很好地回答了“谁来推进气象现代化”的问题。

  气象领域的部市合作机制,正是在上海率先建立的。中国气象局和上海市政府以双重领导决策机制为保障,围绕气象保障上海经济社会发展和气象改革发展的重大问题开展合作共建。正是因为上海的气象现代化事关上海现代化大局,各级决策者充分认识到在上海率先实现气象现代化利在当地、功在全国,因此,他们真正把气象现代化看作“自己的事”。最终于2016年,上海在全国率先实现气象现代化。

  上海市气象局局长董熔说,2016年是对技术的认可,画了现代化的半个句号。而这两年的实践,尤其是今年有效应对了年初暴雪灾害、汛期前所未有的台风“安比”“云雀”“温比亚”“摩羯”的正面袭击或影响、经受了进博会精细化气象服务考验,句号圆满了。

  董熔认为,下一步,上海气象要加强科技和人才保障,继续提高专业化水平,发展数值预报,提高远洋导航、航空气象等专业气象服务能力。

  上海市气象局正在探索的平台化管理理念也将落地,三大平台——观测预报业务一体化平台、科技成果创新与转化平台、专业气象服务平台将有序运转,互为补充。专业气象服务平台从市场挖掘服务需求,创新团队在科技成果创新转化平台上进行研发,专业气象服务平台进行市场化,时机成熟时可以进入观测预报业务一体化平台。

  从任务式管理到资源化管理,能够充分调动政策资源、市场资源、科技成果资源、业务数据资源,更高水平气象现代化将更能惠及城市发展,也必将为全国气象事业改革发展和更高水平的全国气象现代化建设提供更多可复制、可推广的经验。

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