科学试验来赋能 淮河之畔探风云

• 2023-05-17 08:13:58 来源：安徽新闻网-安徽日报

5月16日，第二次淮河流域大气科学试验各项外场观测试验正式实施。

据悉，本次试验预计持续4年左右。试验总体目标任务是解决多平台、多手段气象协同观测的难题，探究流域能量与碳水循环新特征和影响机制，并促进流域气象预报预测和流域气象服务供给能力提升。

为什么要开展淮河流域大气科学试验？

(资料图片)

淮河流域处于南北气候过渡带，天气气候复杂多样。同时，该流域人口密集、土地肥沃、交通便利，是重要的粮食生产基地，在经济社会发展全局中占有十分重要的地位。淮河流域的独特气候、地理条件，不仅导致流域内的自然灾害多发，流域发生发展的天气系统还影响着我国东部乃至东亚地区的气候条件。

“基于特殊气候条件背景和区域发展要求，1998年和1999年夏季在淮河流域组织进行了气象、水文联合观测试验——淮河流域能量和水循环试验，也就是我们常说的第一次淮河流域大气科学试验。”省气象局有关负责人表示。

据了解，第一次淮河流域试验是上世纪末我国大气科学领域四大科学试验之一，是全球能量与水分循环试验/亚洲季风试验的重要组成部分，也是一次大规模的国际合作的气象与水文联合观测试验。此次科学试验首次开展了气象与水文联合观测，获取了大范围、长时间序列、加密的低空探空观测数据、综合陆—气通量观测数据，填补我国在这方面的空白；开展了梅雨和干旱研究、收获了不少新的科学认知，得到梅雨期多尺度云系三维结构特征及生命史特点，验证两种陆面过程模式，完成了区域资料同化系统的研发。

时隔20多年，业内专家指出，随着全球气候变化的影响不断增加，淮河流域能量与水循环等也正在发生改变，出现了一些未知的新规律和新特点，极端灾害性天气发生频率和强度也在增加。如今，人们通过第一次淮河流域试验所得到的成果和认识的规律，已不能很好地了解这些改变，这就有待于借助新的观测手段和数值模式，开展新一轮的淮河流域科学试验。

第二次淮河流域大气科学试验有何特点？

去年9月，中国气象局和安徽省政府联合启动了第二次淮河流域大气科学试验。经过8个多月的准备工作，本次试验的各项外场观测试验于5月16日正式实施，预计持续4年左右。此后2027年至2030年为试验研究阶段，在持续开展外场试验的同时，重点开展综合研究。

第二次淮河流域大气科学试验目标是什么？有哪些创新点？

记者从省气象局了解到，此次淮河流域大气科学试验以淮河流域精细化大气结构、多圈层过程及其模式关键物理过程为观测目标；构建流域三维立体大气图景，实现数字孪生大气原型；耦合多圈层过程的变尺度集成模式。

此次试验将利用稠密的常规地面观测站网，新一代雷达、卫星，地基垂直观测系统，飞机、无人机移动观测系统等综合观测手段，建立覆盖全流域＋上下游、天空地三维立体的新型观测体系。观测要素包含陆面、边界层、云降水物理、大气化学、生物地球化学过程等多种变量。试验将碳循环纳入研究框架，从多圈层相互作用、垂直大气结构等视角，认识淮河流域陆面、边界层、云降水物理、大气化学和生物地球化学等多过程特征，基于观测试验研究，应用和改进耦合多圈层过程的变尺度集成数值预报模式。

同时，第二次淮河流域大气科学试验外场观测主要包括陆气相互作用综合观测、云降水物理过程和水循环综合观测、大气成分与碳循环综合观测、淮河流域与上下游联系的适应性观测以及其他专项试验。通过实施外场观测将建立大气三维立体观测资料的数据集，研究流域能量平衡、水分循环和碳收支的新特征，对提升流域防灾减灾、粮食安全、生态文明建设气象服务保障能力具有重要意义。

寿县国家气候观象台缘何成为试验核心？

记者在采访中发现，第二次淮河流域大气科学试验以寿县国家气候观象台为核心。寿县国家气候观象台为何可以成为这次科学试验的核心？该观象台究竟有何“过人”之处？

在寿县国家气候观象台内，两座分别为32米和100米的通量观测铁塔尤为醒目。据悉，100米观测铁塔，是华东地区目前最高的气象观测铁塔。这两座铁塔布设梯度、涡度相关观测设备，配合土壤剖面温湿度等观测设备，可实现近地层温湿风压等参数的梯度观测，获得陆气之间的能量平衡、水分循环和碳收支状况。

该观象台内，各种先进设备随处可见。目前，寿县国家气候观象台建成地面基准气候、基准辐射、地基遥感廓线等观测系统，实现对地球系统的大气圈、水圈、陆地圈、生物圈和人类圈等不同圈层相互作用的综合观测，精确记录此间天气演变和气候变化，为区域气象防灾减灾、农业科学生产等方面提供精准的气象监测信息。

从历史上来看，寿县气象站始建于1955年，2006年成为中国气象局的五个国家气候观象台试点站之一。“从一个县的气象站到国家气候观象台，一个很重要的原因就是观测资料历史序列完整。”安徽省气象局观测与网络处负责人汪腊宝说，寿县积累了1960年以来完整的观测资料。

“从区位上看，寿县位于我国南北气候过渡带之中，属北亚热带半湿润季风气候，为全球独具特色的东亚季风典型区域，各类天气系统种类繁多。在寿县，能‘感受’到影响我国的主要天气系统，这为气候变化观测提供了优良的自然条件。”寿县国家气候观象台台长卢燕宇介绍。

眼下，寿县观象台正在全力推进第二次淮河流域大气科学试验。

“未来，观象台将进一步聚焦新技术的应用转化，紧跟气象科技前沿技术和大数据、人工智能、量子科技等重大技术变革，提高气象科学基础研究、新技术应用研究和成果转化水平，持续支撑气象核心业务发展。大力提升气候系统多圈层观测业务能力，充分发挥气象部门在应对气候变化工作中的基础性支撑作用以及气象防灾减灾第一道防线的作用。”淮河流域气象业务服务协调委员会主任、淮河流域气象中心主任、安徽省气象局局长胡雯说。

■ 本报记者 何 珂 本报通讯员 王 兵

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