長江黃金水道交通氣象服務的現(xiàn)狀與展望

■ 王海燕 田剛 王繼竹 高琦

針對長江航運的氣象服務基本上還是以沿長江兩岸縣級以上城市常規(guī)的行政區(qū)域天氣預報和預警為主，真正服務于港口運營的沿江定點氣象服務和針對船舶航行的移動氣象服務尚未開展。

2014年9月，國務院出臺了《關(guān)于依托黃金水道推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展的指導意見》（國發(fā)[2014]39號）和《長江經(jīng)濟帶綜合立體交通走廊規(guī)劃（2014—2020年）》，作出了依托黃金水道推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展，打造中國經(jīng)濟新支撐帶的重大戰(zhàn)略決策。為保障長江經(jīng)濟帶發(fā)展，服務國家戰(zhàn)略，中國氣象局于2016年4月印發(fā)了《長江經(jīng)濟帶氣象保障協(xié)同發(fā)展規(guī)劃》，提出要夯實長江經(jīng)濟帶氣象與大數(shù)據(jù)應用平臺，探索建立氣象保障核心技術(shù)研發(fā)、航運氣象服務、交通氣象服務中心，通過創(chuàng)新機制，優(yōu)化功能布局，促進長江經(jīng)濟帶協(xié)同發(fā)展氣象保障服務。

鄭治斌等分析了長江經(jīng)濟帶的氣象保障問題。目前，長江經(jīng)濟帶公路交通發(fā)展迅速，氣象保障能力在監(jiān)測預報預警服務方面得到加強，智慧交通氣象服務應用愈來愈多。

針對中國長江黃金水道建設，很多專家學者也提出了對策與建議。然而數(shù)千千米長江航道橫跨我國三大地貌階梯，河道演變頻繁，航道不穩(wěn)定，地形復雜，沿途氣候多變，航運和航道整治工程的施工建設受能見度、大風和洪澇等災害性天氣影響較為嚴重，長江航道因天氣原因造成的人員傷亡及財產(chǎn)損失幾乎年年都有。近10年江蘇航段因災害性天氣造成65起事件，其中能見度不良有18起，大風有47起，共死亡83人。2008年春節(jié)期間，長江中游地區(qū)遭遇50年來最嚴重的冰雪災害天氣，部分地區(qū)航運一度中斷。2012年4月28—30日，三峽大壩上下游河段相繼因霧禁航40余小時，230艘船舶、57個閘次運行計劃被迫延遲。2015年6月1日長江監(jiān)利段因下?lián)舯┝鲗е聳|方之星客輪翻沉，442人死亡。這些都為長江航道氣象安全保障敲響了警鐘。

完善的氣象服務既是提升黃金水道功能建設的重要保障，也是黃金水道安全運行的重要保障。本文從實際工作角度出發(fā)，梳理黃金水道交通氣象服務的現(xiàn)狀和存在問題，并對未來專業(yè)服務產(chǎn)品的內(nèi)容、發(fā)布手段和表現(xiàn)形式作了探討和展望，以期開拓思路，為黃金水道發(fā)展提供更好的氣象保障服務。

1 長江黃金水道交通氣象服務現(xiàn)狀

1.1 綜合觀測能力

長江經(jīng)濟帶11省（市）已完成65部新一代天氣雷達布設，探測范圍覆蓋了整個長江黃金水道（圖1）。并布設國家級自動氣象站895套，平均間距47.72 km；區(qū)域自動氣象站22079套，平均間距9.61 km（表1）。

表1 長江經(jīng)濟帶各省（市）自動站布設及分析匯總表

1.2 預報預測水平

上海、湖北、四川已相繼建立了華東、華中、西南區(qū)域高分辨率數(shù)值天氣預報業(yè)務系統(tǒng)，初步形成了精細化、網(wǎng)格化、數(shù)字化的預報預測產(chǎn)品體系，短時、短期預報精細到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，中期預報精細到縣域，城鎮(zhèn)天氣預報時效延長到7 d。逐步實現(xiàn)了氣象預警服務從單純的天氣預警，到面向?qū)ο蟮臑暮π蕴鞖怙L險預警的轉(zhuǎn)變，促進了氣象要素預報向定量 、落區(qū)及影響程度預報方向延伸。

經(jīng)濟帶沿線各省晴雨（雪）預報準確率大多為78%～90%，準確率自上游至下游逐漸增高（圖2）。暴雨預報準確率多為25%～65%。以湖北為例，2017年其24 h晴雨、高溫、低溫預報準確率分別達到87.95%、81.8%和90.7%，氣候預測質(zhì)量氣溫85.6%，降水78.6%。

1.3 氣象服務體系

氣象服務各具特色，成立了長江流域氣象中心、淮河流域氣象信息中心和長三角環(huán)境氣象預報預警中心。

2011年4月，長江防總將長江流域氣象中心列入其成員單位，流域中心主任擔任長江防總副秘書長，每年定期參加防總指揮長會議。2011年7月，《中國氣象局與中國長江三峽集團公司戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》正式簽署，雙方共同建設長江流域氣象中心專業(yè)氣象服務體系，服務對象包括長江委、長江防總、三峽集團、流域各省（市）應急辦和防辦及氣象部門，部門合作、省際合作的層級大幅提升。

通過長江流域氣象服務綜合業(yè)務平臺一期和二期建設，實現(xiàn)了長江流域數(shù)據(jù)可視化發(fā)布、數(shù)據(jù)檢索下載、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和用戶管理等功能（圖3）。

圖3 長江流域氣象服務綜合業(yè)務平臺界面

2 存在的問題

2.1 綜合氣象觀測對航運交通氣象服務支撐能力不足

針對長江黃金水道交通的氣象信息化基礎設施能力還較弱，氣象觀測業(yè)務系統(tǒng)集約化、智能化、標準化水平還不高，流域內(nèi)發(fā)展不平衡、不協(xié)調(diào)問題依然存在，觀測站網(wǎng)布局還不能完全適應服務需求，站點布局整體東密西疏，特別是在云南、四川、貴州，自動氣象站布設仍顯不足（表1）。

針對航道內(nèi)精細化氣象預報服務需求，相應的直接觀測遠遠不足，包括更加精細的雷達觀測以及自動氣象站觀測等。以長江干線重慶段為例（圖4），長江沿線很多氣象站離江邊較遠，完全不能代表航道真實的天氣狀況，更不能掌握船舶所在地的氣象觀測資料，氣象監(jiān)測站密度很難滿足航運精細化氣象服務需求。

2.2 航運交通氣象保障一體化服務體系尚未成形

業(yè)務布局上航運決策服務和公眾服務還需進一步加強整體協(xié)調(diào)，呈屬地化、條塊化特征，各省間和省內(nèi)沿江地市之間的業(yè)務流程和業(yè)務系統(tǒng)不夠統(tǒng)一，各省資源數(shù)據(jù)未實現(xiàn)充分有效利用。氣象部門內(nèi)部、氣象與行業(yè)間合作機制較為松散，長江流域上中下游優(yōu)勢互補、協(xié)同互動、面向長江航道及近海航運交通氣象服務機制和體系尚未成形，缺乏全程式、連續(xù)性、前瞻性航運交通氣象服務保障預案。專業(yè)服務依舊處于各省各自摸索階段。

2.3 航運交通氣象保障服務融合度和針對性不強

目前長江經(jīng)濟帶各省（市）基本形成了氣象災害監(jiān)測預報預警能力，但針對長江航運的氣象服務，基本上還是以沿長江兩岸縣級以上城市常規(guī)的行政區(qū)域天氣預報和預警為主，真正服務于港口運營的沿江定點氣象服務和針對船舶航行的移動氣象服務尚未開展。沿江各省雖已建立智能網(wǎng)格氣象預報業(yè)務，但業(yè)務系統(tǒng)和預報產(chǎn)品各成一體，沒有專門針對長江航運交通的業(yè)務服務系統(tǒng)，沒有開展專門針對航道氣象要素預報的方法、技術(shù)及檢驗研究。

3 長江黃金水道交通氣象服務建議

3.1 推進觀測信息共享和大數(shù)據(jù)應用

首先應完善航道氣象要素觀測體系和預報技術(shù)，提升直接面向航道的氣象預報水平。為彌補現(xiàn)有觀測能力的不足，應在航道浮標和符合條件的船舶上搭建氣象監(jiān)測設備，由氣象部門和海事部門共建共管。建議長江海事局先安排一條固定上海-重慶航線的集裝箱運輸船，進行船載自動氣象站試點建設。各級海事管理機構(gòu)應將自行建設的氣象采集設備、惡劣氣象多發(fā)區(qū)域的CCTV信號共享當?shù)貧庀蟛块T，同時將涉及長江水上交通安全的具體縣（市）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)信息情況統(tǒng)計匯總提供當?shù)貧庀蟛块T。

各類數(shù)據(jù)的融合是大數(shù)據(jù)應用的關(guān)鍵技術(shù)之一。依托沿江各省（直轄市）氣象局間的地面寬帶網(wǎng)絡實現(xiàn)氣象信息收集，依托專線實現(xiàn)長江海事局自建氣象設備信息收集、船載氣象設備信息收集和航運船舶信息收集，其中長江分段航道和船舶信息數(shù)據(jù)需要在確保信息安全的前提下，由長江海事局遴選后，提供與通航天氣條件預報相關(guān)的非保密數(shù)據(jù)。通過氣象數(shù)據(jù)與航運交通數(shù)據(jù)的碰撞應用、深度挖掘，實現(xiàn)服務水平有效提升。

3.2 開展氣象災害普查和風險區(qū)劃

收集長江主干道、一級支流航道、鄱陽湖、洞庭湖區(qū)有記錄以來因大霧、大風、強降水、低溫冰凍造成的事故案例及惡劣天氣造成的交通管制數(shù)據(jù)、事故發(fā)生期間相關(guān)氣象數(shù)據(jù)等。挑選近10年大霧、大風、強降水、低溫冰凍造成的事故典型個例，對案例發(fā)生地點及相關(guān)區(qū)域進行現(xiàn)場調(diào)查，采集現(xiàn)場及周邊區(qū)域地形地貌特征、地理位置（經(jīng)緯度、海拔高度），收集相關(guān)氣象災情信息以及水文信息。建立精細化氣象災害普查數(shù)據(jù)庫，研究長江干線災害風險預警指標和風險區(qū)劃，為航運氣象防災減災和航運專業(yè)氣象服務提供信息支持。

3.3 實施專業(yè)服務產(chǎn)品制作和共享

建立高度智能化、自動化的“長江航道天氣監(jiān)測預報預警產(chǎn)品共享平臺”（圖5），匯集長江航道無縫隙多要素精細化監(jiān)測預報產(chǎn)品和災害性天氣監(jiān)測預警信息，開發(fā)集風險區(qū)劃疊加、自動站監(jiān)測數(shù)據(jù)、雷達拼圖、衛(wèi)星云圖、閃電信息、氣象災害監(jiān)測報警、預報預警產(chǎn)品共享等多項功能為一體的共享平臺。采取B/S方式進行開發(fā)，數(shù)據(jù)中心設置在長江流域氣象中心，沿江各省氣象臺只需登錄網(wǎng)頁即可制作專業(yè)服務產(chǎn)品，且實時上傳實時共享。通過系統(tǒng)布設，可實現(xiàn)長江沿線各屬地氣象局對地方政府、航道局、海事局的同平臺聯(lián)合服務，充分展示氣象統(tǒng)一管理的部門優(yōu)勢。

建議推進長江航道通航天氣預報的常態(tài)化服務。長江流域氣象中心向長江海事局相關(guān)部門汛期提供每日兩次長江流域通航天氣公報，09：00前發(fā)布當日09—21時的12 h長江航道通航天氣預報，16：50前發(fā)布當日20時至次日20時的24 h長江航道天氣預報。

3.4 實現(xiàn)智能發(fā)布和可視化顯示

以用戶需求為導向的精細化氣象服務是氣象事業(yè)立根之本。新時期，氣象信息服務呈現(xiàn)新特征，氣象服務提供方式向以互聯(lián)網(wǎng)絡、移動媒體、衛(wèi)星通信為主要支撐技術(shù)的現(xiàn)代氣象信息傳播發(fā)展。

決策部門和個人用戶通過訪問“長江航道天氣監(jiān)測預報預警產(chǎn)品共享平臺” （圖6），可以快速調(diào)閱查詢長江沿線各省（市）監(jiān)測預警信息、智能網(wǎng)格預報產(chǎn)品和專業(yè)服務產(chǎn)品。

以移動app為手段，以沿線天氣通航等級為切入點，建設導航式的氣象信息發(fā)布服務系統(tǒng)（圖7）。針對船舶用戶，可自行設置船舶通航等級（圖8a），行程前根據(jù)定制的出港、停靠、卸載各計劃行程，形成航運出行建議，行程中即時接收船舶動態(tài)信息、監(jiān)測信息和周邊預警信息（圖8b）。

綜上，互聯(lián)網(wǎng)和移動app通過搭建長江黃金水道船舶航運應用場景，做到實時智能感知需求、行業(yè)影響全程預演、科學決策提供判別，提供了全方位高覆蓋的發(fā)布手段，有助于提升長江航道氣象服務效益，滿足船舶駕駛?cè)藛T，旅客，政府等相關(guān)管理部門對氣象服務的需要。

4 結(jié)論

依托長江黃金水道建設，促進長江經(jīng)濟帶協(xié)同發(fā)展，做好氣象服務是各級氣象部門應盡的職責。本文從綜合觀測能力、預報預測水平和氣象服務體系三個方面梳理長江黃金水道交通氣象服務的現(xiàn)狀，并展望了未來的發(fā)展趨勢。

圖6 長江航道天氣監(jiān)測預報預警產(chǎn)品共享平臺界面

圖7 定制船舶行程導航式氣象服務（以蕪湖到安慶為例）

氣象行業(yè)內(nèi)部應面向長江航道完善氣象業(yè)務觀測網(wǎng)，有針對性地開展精細化預報預警技術(shù)和檢驗方法研究；整合黃金水道兩岸跨省、跨區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)，實現(xiàn)監(jiān)測預報預警產(chǎn)品的統(tǒng)一入庫和共享、專業(yè)服務產(chǎn)品的快速生成；針對航運公司、港區(qū)碼頭和運營船舶開展智能型專業(yè)服務，向用戶提供定制的導航式航運交通氣象服務產(chǎn)品。通過整合行業(yè)力量，建設長江航道天氣監(jiān)測預報預警產(chǎn)品共享平臺，形成統(tǒng)一整體向政府、部門及全社會等提供長江黃金水道氣象防災減災服務的格局。

圖8 氣象導航移動app界面

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