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风从海上来

一、南海季风

      目前,全球有60%以上的人口生活在季风区,季风活动造成的干旱和洪涝直接影响该地区的经济建设和社会发展。中国处于亚洲季风区,每年的天气气候深受季风活动的影响,特别是在5-9月的汛期。中国大范围地区的降水分布、降水带移动以及旱涝灾害在很大程度上受夏季风控制。1994年6月华南百年不遇的特大暴雨和洪涝灾害与南海季风异常的来临与持续加强密切有关,造成了约286亿元的严重经济损失和人员伤忙。季风区又是全球大气运动能量和水汽的主要供应区。全球大气运动和天气气候变化都直接与季风活动有关。
       基于这种认识,过去90余年中,国际上先后进行了不少与季风有关的大规模科学试验,如印苏季风试验(ISMEX-73)、国际冬夏季风试验(MOMEX,1978-1979)、澳大利亚季风试验(AMEX,1986-1987)等,但这些试验重点都放在印度--阿拉伯海和西、中太平洋地区,主要研究夏季(6-8月)的印度季风,很少注意到过渡季(4-5月)和其它地区季风问题,使得许多季风的科学问题仍然未得到回答,包括东亚季风和爆发及其影响问题,对东亚季风特别是南海夏季风还没有单独进行过一次大规模观测和研究试验,南海是亚洲季风区最后一个未进行系统观测和研究的季风区。
      南海不仅是我国通往东南亚、印度洋等地航海的必经航线,也是一个自然资源 ,特别是石油藏量丰富的地区。近年来,为加快广东省的经济发展,广东省委、省政府作出了开发“海上广东”的战略决策,但是南海是台风、季风潮等热带天气系统活跃的地区,这些灾害性天气给南海海洋资源开发、海岸带滩涂养殖和海上运输构成较大威胁。由于南海区域气象观测站点十分稀疏,只有有限的观测站位于沿海地区(海岛上只有西沙、东沙两个常规站),同时对南海一直缺乏必要的科学研究,一些重要的问题,例如夏季风的爆发、局地的和移动的天气扰动的作用以及大尺度的水汽输送和南海地区的海气相互作冈,都没有得到解决。
      

二、南海季风试验研究的意义
     近年来通过中国科学家和各国科学家的努力,发现南海夏季风有特殊的活动规律,它联系了南半球季风和东亚中高纬的天气、西太平洋和印度季风。该地区又是世界上季风爆发最早的地区,其季风为我国华南地区、台湾地区和日本的汛期降水提供了主要能量与水汽来源。这表明,南海季风的爆发和演变是东亚季节转变和雨季来临的一个重要标志,从而为制作和改进我国华南地区的汛期降水与旱涝预报提供了一条重要的途径,目前我国季风与季风雨的预报水平还不高,主要限于短期预报(1-3天),还没有中长期(1周以上)的预报方法,而季风的中长期预报与旱涝的预报密切相关,对国民经济尤其是农业有重要意义。通过过去许多大规模季风试验,印度地区有很大改善。但南海地区的预报能力还较弱、尤其是季风活动和副热带高压、季风雨的数值预报更为薄弱。因此为了弥补这种观测和研究的缺陷,在中美大气科技协定之下,中美两国气象学家从全球能量和水份循环计划提出的新观念出发,制定了南海季风试验(SCSMEX)科学计划。


三、南海季风试验研究的主要任务

        南海季风试验的目标是利用南海夏季风外场试验的观测资料和有关历史资料,研究南海及邻近地区季风爆发与维持的主要过程以及水份和能量循环过程,以提高季风的预报能力,尤其是季风爆发和中国南方主要雨带变化的中短期预报。试验计划包括两部分:外场观测和分析研究。外场观测定于1998年4月31日—8月30日举行,二个加强观测阶段(IOP)将分别是5月上旬—中旬和6月中旬。试验将包括海洋观测船、无人气象飞机、加密的高空探测网和地面观测网、气象雷达观测网、边界层观测系统、辐射观测网和卫星观测等部分。通过上述系统的综合协同观测将获得大量的大气与海洋资料。研究部分将包括观测资料分析、物理成因研究,数值模式模拟与预报方法研究等方面,通过这个试验和研究,将大大改进对南海地区季风爆发和维持的认识,在此基础,可提高南海和华南地区的天气与气候预报水平。


四、南海季风试验研究的国际合作

       南海季风试验属于中美大气科学技术合作协定之下的项目,中美科学家为此试验作了大量的准备工作。迄今,除中美两国以外,日本、菲律宾、印度尼西亚、新加坡、马来西亚、越南、香港等国和地区已表示参加南海季风试验,台湾气象界将以民间形式加入该项试验,该计划也得到了世界气象组织(WMO)的积极支持,WMO已批准成立东亚季风指导委员会,其目前主要工作就是协调SCSMEX的有关活动,SCSMEX也已列入CLIVAR计划的季风委员会工作重心之一。南海季风试验是第一个由中国科学家主持的较大规模的大气和海洋联合科学试验计划,它表明中国科学家已有能力在国际性的气象和海洋科研活动方面起领导作用。表1是有关国际组织,国家和地区对南海季风试验贡献。

表1 中美两国以及其它国际组织、国家与地区和台湾对南海季风试验时期观测的贡献

WMO       

支持东南区地区,主要是菲律宾和印度尼西亚的无线电探空网升级(IOP)期为每日4次观测
中国 提供装有XBT,CTD,ADCP的两条船,FY一2卫星,雷达,探空升级,气象塔,作业及资料中心
美国    ATLAS锚定浮标,TOGA雷达,其它平台支持等,便携式无线电探空仪
日本 TRMM卫星,GMS卫星,雷达,地面及高空观测,探空升级
韩国  雷达和探空升级
新加坡 预报指导,探空升级及数据库
马来西亚 预报指导,探空升级及数据库
澳大利亚 无人飞机探空系统
越南 三个无线电探空站和雷达
香港 集成探测系统(ISS),探空升级,数据库和预报指导
台湾 南沙的高空站,无人飞机探测系统,一个ISS,装有CTD和DCP的两条船,3个ATLAS锚定浮标阵及无线电探空升级

五、南海季风试验的作业指挥中心设在广东

        为了对南海季风试验观测活动进行科学和严密的规划、组织、指挥和协调,确保外场试验达到预期目标和海上观测船只、贵重仪器的安全,外场试验期间,将设立试验作业指挥中心,下设协调组、预报组、通信组和后勤组,其中预报组由中国、美国、东南亚和中国台湾地区的气象专家组成。
       按照世界气象组织划定给我国的责任海区,我国由大连上海广州三个气象台承担近海天气预报、警报任务,其中广州中心气象台负责南海、北部湾、台湾海峡的气象预报、警报。
       所以,南海季风试验的作业指挥中心设在广东。广东省气象局将提供必要的业务环境和工作人员。