图片西北太平洋海温、海流预报图

图片西北太平洋有效波高预报，填色及等值线均为有效波高

西北太平洋海面风场预报，黑色等值线为海平面气压、蓝色等值线为七级风范围、红色等值线为十级风范围、风速杆为表面风场

2015年台风路径（上图）、强度（下图）对比检验，白色为平均误差、绿色为中心现有预报系统台风预报误差、红色为耦合系统预报误差、橙色为国内业务预报误差、黄色为联合台风预警中心台风预报误差、粉色为日本气象厅台风预报误差

区域海—气—浪耦合系统业务化流程

■本报记者 李昕通讯员贺靓

　　近日，由国家海洋环境预报中心（以下简称预报中心）研发的西北太平洋海—气—浪耦合数值预报系统实现业务化运行。该系统是我国海洋预报部门首个将海气耦合技术应用于业务化预报、并通过国家海洋局颁布实施的《海洋数值预报业务化应用管理暂行办法》审核的业务化预报系统，在提升预报技术同时，显著改善了海洋环境预报过程中强天气过程的预警预报水平。

需求明显 应运而生

　　近年来，随着海岸带经济不断增长，我国海洋灾害损失加剧。《2015年中国海洋灾害公报》显示，2015年，我国各类海洋灾害共造成直接经济损失72.74亿元，死亡（含失踪）30人。其中，风暴潮灾害造成直接经济损失72.62亿元，占总直接经济损失的99.8%；造成死亡（含失踪）人数最多的是海浪灾害，为23人，占总人数的77%。而上述海洋灾害与热带气旋（台风）等强天气系统密切相关。西北太平洋是全球台风活动最为活跃的海区，我国位于太平洋西岸，是世界上受台

　　风灾害威胁最严重的国家之一。因此，台风引发的风暴潮、巨浪等海洋自然灾害给沿海人民带来重大安全隐患和严重的经济损失。

　　在预报中心的海洋预报工作者们看来，“天灾”虽不能避免，但只要努力探寻大自然的变化规律，把自然灾害评估与早期预警相结合，并采取有效的海洋灾害预报技术和防灾减灾措施，就能够有效降低自然灾害演变成灾难的风险。在向这一目标迈进的过程中，数值预报是对自然灾害变化趋势预判的核心工具。

　　数值预报是指，根据自然变化规律，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机进行数值计算，求解描写大气、海洋等运动演变过程的动力与热力方程组，预测未来一定时段的运动状态和现象的方法。想要数值预报系统得出更为准确的预报结果，就必须利用好区域海洋和气象的观测数据，更好地描述海洋、大气的运动特征与相互作用机制。

　　海上台风等强天气过程包含复杂的海洋与大气相互作用，其运动路径、尤其是系统强度的数值预报能力提高仍然是国际上公认的预报技术难点，其预报精确度距国家社会、经济和安全的需求仍有较大差距。而目前相关过程的数值预报技术主要采用区域大气模式，没有充分考虑大气和海洋之间的相互作用。因此，开展西北太平洋海气耦合数值模式的研发与应用工作，进而提高海上台风等强天气过程海洋环境预报技巧，就显得尤为重要。

　　在这一背景下，由预报中心研发的西北太平洋海—气—浪耦合数值预报系统应运而生，并在日前通过国家海洋局颁布实施的《海洋数值预报业务化应用管理暂行办法》的业务化准入审核，步入业务化运行。该系统一方面填补了预报中心在西北太平洋海域海洋环境业务化预报技术的空白，为今后建立全球、关键海域及重点国际海上通道的海洋环境业务化数值预报系统提供了技术储备；另一方面为我国海域的航运安全和军事活动提供了海洋环境预报信息保障。耦合系统的成功研制，对于提升台风等强天气过程相关海洋灾害的预警报能力，维护我国的资源开发和国家安全，更好地保护沿海地区人民群众的生命财产安全具有重要意义。

预报效果明显提升

　　该系统由预报中心重点实验室技术人员基于国际先进耦合框架引进并集成开发，是一套包括了大气、海浪、海洋等模块的耦合预报系统。该系统主要用于开展西北太平洋台风等强天气过程海洋环境数值预报，其预报时效为120小时，预报产品包括海浪、海洋温盐流、海面风场等信息。在技术开发人员来看，研发本身不是目的，更重要的是把新技术、新手段、新方法应用到实际业务工作中，实现其实际应用价值。

　　为了考察其业务化应用前景，预报中心重点实验室联合海洋数值预报室共同开展了系统的试运行工作，并综合比较了耦合系统与预报中心现有的非耦合台风业务预报系统的预报效果。通过对2014年23个台风全时域路径和强度预报对比检验发现，耦合系统的强度预报效果显著优于原有预报系统，海浪、海洋温盐流等海洋环境预报效果较原有系统也有不同程度提升。

　　通过对连续两年的所有台风预报进行检验发现，耦合系统在路径与强度预报精度上较原有系统综合提高约20%，这说明，引入耦合技术可以较大地提升预报水平，具有很好的实际应用效益。

　　除了预报精度，在实际的业务预报工作中，预报系统是否可以定时、定点、有效地业务化自动运行更为关键。2014年，该系统在准业务化运行期间，除去计算服务器故障和数据缺失的情况外，软件故障率约为1%，稳定性良好。科研人员认为，该系统已经具备业务运行需求。

提升水平 永无止境

　　该系统的应用，表明预报中心已经具备利用海气耦合技术开展台风等强天气海洋环境预报的技术能力。该系统有效地改进了预报产品，提升了预报效果，对于保障我国运输安全、保障重要战略资源通道安全和经济稳定发展，助力海洋强国建设具有重要意义。

　　虽然该系统显著提高了预报中心现有同类预报技术能力。但在开发人员眼中，预报技术的提升永无止境。每一次进步，只是意味着需要解决更大的预报技术难题。提高预报技术是海洋预报工作永恒的主题。就像过去付出许多努力一样，未来需要做的事情只会越来越多。

　　据悉，预报中心将联合国内外同行专家，进一步改进耦合同化技术、物理参数化方案、加强解释应用研究等，使之成为海洋预报员手中更称手的工具。