成都理工大學(xué) 梁黎明

一、引言

發(fā)生在太平洋西北部（包括中國(guó)南海）的熱帶氣旋通常被稱為臺(tái)風(fēng)。關(guān)于“臺(tái)風(fēng)”一詞的起源，一般有兩種說(shuō)法。第一種是“音譯”，源自廣東話“泰豐”、閩南話“觀音臺(tái)”和希臘神話中的一個(gè)字符“Typhaon”；第二種是以“出生地”為基礎(chǔ)，從中國(guó)大陸的角度來(lái)看，該臺(tái)風(fēng)起源于臺(tái)灣和浙江臺(tái)州，因此被稱為臺(tái)風(fēng)。目前，最為廣泛接受的理論是，中國(guó)古代水手每年夏秋兩季在東海和南海航行，經(jīng)常遇到嚴(yán)重的風(fēng)暴，特別是在臺(tái)灣島和浙江臺(tái)州，這些風(fēng)暴的特點(diǎn)是強(qiáng)風(fēng)。由于它們通常發(fā)生在臺(tái)灣和臺(tái)州等沿海地區(qū)附近，中國(guó)東南沿海地區(qū)的漁民用方言稱之為“臺(tái)風(fēng)”。中國(guó)是世界上最容易遭受熱帶氣旋襲擊的國(guó)家之一，長(zhǎng)期以來(lái)一直是臺(tái)風(fēng)的受害者。元朝17年（公元1280年），忽必烈派10萬(wàn)大軍渡海東征，但他遇到了臺(tái)風(fēng)、袁軍被徹底摧毀（只有三名士兵逃到了中國(guó)）。這一事件標(biāo)志著海地在東亞所記錄的臺(tái)風(fēng)災(zāi)難的開始。臺(tái)風(fēng)研究的歷史就是臺(tái)風(fēng)災(zāi)害管理的歷史。臺(tái)風(fēng)研究和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建立主要是由過去的臺(tái)風(fēng)和災(zāi)害推動(dòng)的。近代以來(lái)，隨著氣象儀器技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)、資料整理、關(guān)鍵預(yù)報(bào)技術(shù)、協(xié)調(diào)預(yù)報(bào)等方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。本文簡(jiǎn)要回顧了近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)我國(guó)臺(tái)風(fēng)研究和業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的重大事件，并分析了臺(tái)風(fēng)研究領(lǐng)域的發(fā)展及其對(duì)臺(tái)風(fēng)防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)的影響。它為我們國(guó)家在新時(shí)代成為一個(gè)強(qiáng)大的國(guó)家提供了歷史參考。

二、臺(tái)風(fēng)研究發(fā)展史

（一）建立臺(tái)風(fēng)預(yù)警信息發(fā)布機(jī)制

1949年，不充分的臺(tái)風(fēng)警報(bào)使公眾無(wú)法采取預(yù)防措施，給上海造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此在這之后，政府機(jī)構(gòu)制定了相關(guān)文件——《臺(tái)風(fēng)警報(bào)發(fā)布》，為有效廣泛地傳播相關(guān)危險(xiǎn)緊急信息，全國(guó)各地氣象局紛紛響應(yīng)號(hào)召，讓人們提高保護(hù)意識(shí)。除此之外，來(lái)自東海各漁港的多名干部齊聚一堂，進(jìn)行了綜合氣象演練。后來(lái)，他們成為政府在東海沿岸漁港設(shè)立的風(fēng)暴預(yù)警站的管理人員，負(fù)責(zé)收聽天氣預(yù)報(bào)并向漁民傳播信息。為了進(jìn)一步促進(jìn)海上漁業(yè)的安全運(yùn)行，1952年，人民廣播電臺(tái)啟動(dòng)了在中國(guó)東部和上海發(fā)布每日天氣預(yù)報(bào)的項(xiàng)目，并很快開始在生產(chǎn)和建設(shè)中發(fā)揮出重要作用。

（二）建設(shè)測(cè)量臺(tái)風(fēng)的沿海雷達(dá)系統(tǒng)

在1972年7月，山東省榮成市和天津市遭遇了超級(jí)臺(tái)風(fēng)麗塔的襲擊，臺(tái)風(fēng)在陸地持續(xù)了幾個(gè)小時(shí)，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、人民生命安全等造成了嚴(yán)重威脅，并且在27日進(jìn)入渤海時(shí)，還引發(fā)了強(qiáng)烈的風(fēng)暴潮，摧毀了上千只停在海灣的貨運(yùn)船只。在臺(tái)風(fēng)登陸陸地北岸期間，當(dāng)?shù)夭]有給出相關(guān)預(yù)警，因此群眾幾乎沒有對(duì)麗塔的突然登陸采取預(yù)防措施，導(dǎo)致了這場(chǎng)災(zāi)難。1974年，周恩來(lái)總理特別下令在山東半島頂部安裝703(10厘米)天氣雷達(dá)，以探測(cè)臺(tái)風(fēng)。這是中國(guó)的第一部同類雷達(dá)，中國(guó)的北部沿海地區(qū)，實(shí)現(xiàn)了海、陸、空對(duì)臺(tái)風(fēng)運(yùn)動(dòng)的跡象檢測(cè)。

（三）中國(guó)氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所重組

作為國(guó)家福利院改革的試點(diǎn)，上海臺(tái)風(fēng)氣象研究所在2011年正式改名為上海臺(tái)風(fēng)研究會(huì)。這一決定得到了國(guó)防部、中央儲(chǔ)備糧管理局和中國(guó)氣象局的批準(zhǔn)，以更好地滿足國(guó)防部防災(zāi)減災(zāi)戰(zhàn)略的新要求。重組后的上海臺(tái)風(fēng)研究所負(fù)責(zé)加強(qiáng)和應(yīng)用臺(tái)風(fēng)基礎(chǔ)研究，開發(fā)關(guān)鍵預(yù)報(bào)技術(shù)，逐步建成專業(yè)特色突出、國(guó)內(nèi)影響最大、國(guó)際認(rèn)可的臺(tái)風(fēng)研究機(jī)構(gòu)，并提供高水位風(fēng)的培訓(xùn)基地。此外，相關(guān)研究機(jī)構(gòu)繼承了《臺(tái)風(fēng)年鑒》及《臺(tái)風(fēng)定位、強(qiáng)度評(píng)價(jià)和預(yù)報(bào)性能》。

（四）登陸臺(tái)風(fēng)的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)

1982年，國(guó)際臺(tái)風(fēng)操作實(shí)驗(yàn)(TOPEX)開始了在中國(guó)的實(shí)地觀測(cè)實(shí)驗(yàn)。后來(lái)，在中國(guó)參與頻譜-90期間，中國(guó)異常臺(tái)風(fēng)實(shí)驗(yàn)(CATEX)在1993-1994年汛期實(shí)施，作為“第八屆五年計(jì)劃”科學(xué)研究項(xiàng)目的一部分。本實(shí)驗(yàn)對(duì)8個(gè)登陸臺(tái)風(fēng)獲得了臺(tái)風(fēng)路徑擺動(dòng)、方向突變、二元相互作用等異常特征的大量檢測(cè)數(shù)據(jù)，用于對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑、預(yù)測(cè)方法等進(jìn)行研究，并取得了重大研究成果。2008年，中國(guó)氣象局氣象觀測(cè)中心召集國(guó)內(nèi)一些無(wú)人機(jī)廠家進(jìn)行了基于低空無(wú)人機(jī)的臺(tái)風(fēng)探測(cè)實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，某些無(wú)人機(jī)可以安全返回并重新獲得正常的探測(cè)數(shù)據(jù)。2014年，上海臺(tái)風(fēng)研究所改進(jìn)了該類型無(wú)人機(jī)的起飛技術(shù)，并在2014年和2015年進(jìn)行了臺(tái)風(fēng)探測(cè)實(shí)驗(yàn)。2009年，中國(guó)大陸在飛越臺(tái)風(fēng)天鵝上空的載人飛機(jī)上發(fā)射了第一個(gè)進(jìn)行探測(cè)實(shí)驗(yàn)。

（五）臺(tái)風(fēng)、氣候變化評(píng)估報(bào)告

由于評(píng)估報(bào)告的深遠(yuǎn)影響，科學(xué)界對(duì)全球氣候變化引起的臺(tái)風(fēng)的產(chǎn)生和強(qiáng)度是否已成為國(guó)際關(guān)注的熱門話題一直存在爭(zhēng)論。作為一個(gè)擁有區(qū)域主管部門的官方國(guó)際機(jī)構(gòu)，亞太臺(tái)風(fēng)委員會(huì)需要就這一問題發(fā)表自己的看法。2009年，氣象工作研究小組開啟“評(píng)估全球氣候變化對(duì)亞太地區(qū)臺(tái)風(fēng)氣候的影響”項(xiàng)目，制定了詳細(xì)的年度工作計(jì)劃。為發(fā)表高質(zhì)量的報(bào)告，該小組由中國(guó)、日本、美國(guó)等地方著名科學(xué)家組成，該小組的組長(zhǎng)也是臺(tái)風(fēng)研究所的著名專家以及通訊組組長(zhǎng)。同大部分基于已發(fā)表文獻(xiàn)的報(bào)告不同，亞太臺(tái)風(fēng)委員會(huì)的評(píng)估報(bào)告還包括對(duì)亞太地區(qū)各國(guó)行動(dòng)的分析。特別是包括臺(tái)風(fēng)對(duì)風(fēng)、雨、風(fēng)暴潮的影響以及災(zāi)害損失、人員傷亡的評(píng)估，并分析了各組織(包括中、日、美等權(quán)威氣象局或者研究所)編制的最佳可用數(shù)據(jù)集。由聯(lián)合臺(tái)風(fēng)預(yù)警中心和香港天文臺(tái)編制的西北太平洋臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)集，顯示了不同組織對(duì)臺(tái)風(fēng)位置和強(qiáng)度的評(píng)估，以及這些差異對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響。自項(xiàng)目啟動(dòng)以來(lái)，第一和第二份評(píng)估報(bào)告(TC-AR1和TC-AR2)分別于2010年和2013年以亞太臺(tái)風(fēng)委員會(huì)的名義聯(lián)合發(fā)布。這些報(bào)告客觀地評(píng)估了亞太地區(qū)的臺(tái)風(fēng)頻率、強(qiáng)度和遷移趨勢(shì)。他們的主要結(jié)論發(fā)表在《熱帶氣旋研究與評(píng)論》上，被政府間氣候變化專門委員會(huì)的第五次評(píng)估報(bào)告所引用，并得到了國(guó)際臺(tái)風(fēng)界的廣泛關(guān)注和贊揚(yáng)。

（六）新型火箭式臺(tái)風(fēng)探測(cè)技術(shù)

在美國(guó)的指導(dǎo)下，通過飛行器在風(fēng)暴本身中觀測(cè)臺(tái)風(fēng)，尤其是飛行器釋放的無(wú)人機(jī)，是獲得臺(tái)風(fēng)詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征的最有效的直接探測(cè)方法，它對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度評(píng)估、科學(xué)研究和業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)具有重要價(jià)值。在敏感地區(qū)進(jìn)行降水可以使2-3天內(nèi)的模型預(yù)報(bào)誤差減少約30%。然而，在實(shí)際行動(dòng)中，敏感區(qū)域不僅因臺(tái)風(fēng)而異，而且會(huì)隨著時(shí)間的推移迅速變化。飛機(jī)經(jīng)常會(huì)花一兩個(gè)小時(shí)飛到一個(gè)敏感地區(qū)，然后發(fā)現(xiàn)它不再是一個(gè)敏感地區(qū)。這就導(dǎo)致了使用水滴的觀察結(jié)果幾乎是無(wú)效的。為此，上海臺(tái)風(fēng)研究所和中國(guó)航空技術(shù)集團(tuán)在國(guó)家公益性行業(yè)(氣象)項(xiàng)目中，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)和開發(fā)了臺(tái)風(fēng)探測(cè)系統(tǒng)。這項(xiàng)新技術(shù)解決了高速飛行、平穩(wěn)下降以及釋放機(jī)器人每隔幾秒鐘收集和傳輸數(shù)據(jù)的“分散性”等關(guān)鍵問題?；鸺母咚亠w行能力“臺(tái)風(fēng)探測(cè)”允許使用高功率火箭在不到6分鐘的時(shí)間內(nèi)到達(dá)300公里內(nèi)的敏感地區(qū)，將探測(cè)范圍提高到1500公里，定位精度達(dá)到數(shù)米。此外，通過應(yīng)用“集束炸彈”技術(shù)，可以同時(shí)直接觀察到臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)和區(qū)域變化。中國(guó)科技部上海臺(tái)風(fēng)研究所、海南省氣象局和香港歐洲館作為國(guó)際合作項(xiàng)目“臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化實(shí)驗(yàn)”，于2015年成功實(shí)施了世界上第一個(gè)火箭探測(cè)器觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，作為國(guó)際合作項(xiàng)目“沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化實(shí)驗(yàn)”的一部分。

三、前景

中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)臺(tái)風(fēng)防災(zāi)減災(zāi)提出了新的要求，促進(jìn)了中國(guó)臺(tái)風(fēng)研究的不斷發(fā)展和監(jiān)測(cè)預(yù)警能力的不斷提高，客觀上加強(qiáng)了中國(guó)對(duì)國(guó)際社會(huì)的服務(wù)水平以及參與國(guó)際臺(tái)風(fēng)控制的能力。臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)直接觀測(cè)數(shù)據(jù)的缺乏，成為我國(guó)進(jìn)一步提高臺(tái)風(fēng)研究和臺(tái)風(fēng)業(yè)務(wù)水平的瓶頸。近年來(lái)，中國(guó)科學(xué)家利用飛機(jī)（包括載人飛機(jī)）在“跑風(fēng)”中安裝觀測(cè)車。近海順風(fēng)觀測(cè)塔已經(jīng)建成，創(chuàng)新的導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng)、改進(jìn)的中高空無(wú)人機(jī)、創(chuàng)造性的平流層飛艇以及其他新的臺(tái)風(fēng)探測(cè)技術(shù)已被開發(fā)出來(lái)，這些技術(shù)已被用于對(duì)中國(guó)沿海進(jìn)行實(shí)地臺(tái)風(fēng)觀測(cè)。近年來(lái)，我國(guó)在廣東和福建兩省建立了國(guó)家級(jí)的野外觀測(cè)站，包括海洋氣象站和東部臺(tái)風(fēng)登陸觀測(cè)站。此外，還在海南省的萬(wàn)寧、舟山寧波和福州等沿海地區(qū)建立了實(shí)地觀測(cè)和作業(yè)基地，研究南海和東海的臺(tái)風(fēng)活動(dòng)特點(diǎn)。目前，科技部和中國(guó)氣象局正在組織大型國(guó)家科研項(xiàng)目和軍民融合項(xiàng)目。為了彌補(bǔ)中國(guó)缺少的對(duì)臺(tái)風(fēng)的直接觀測(cè)數(shù)據(jù)，正在進(jìn)行基于各種技術(shù)的協(xié)調(diào)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，包括高空無(wú)人機(jī)、火箭、平流層飛艇和海洋半潛器。中國(guó)氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所通過實(shí)施WMOTLFDP項(xiàng)目以及與WMO評(píng)估專家組的合作，建立并不斷完善臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)性能評(píng)估技術(shù)體系。自2013年以來(lái)，評(píng)估亞太地區(qū)臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)的表現(xiàn)并在亞太臺(tái)風(fēng)委員會(huì)年會(huì)上提交了年度評(píng)估報(bào)告，并將其作為委員會(huì)戰(zhàn)略目標(biāo)和年度優(yōu)先事項(xiàng)的重要依據(jù)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，中國(guó)氣象局向世界氣象組織申請(qǐng)領(lǐng)導(dǎo)中心熱帶氣旋預(yù)測(cè)驗(yàn)證（LC-TCFV）。在可預(yù)見的將來(lái)，中國(guó)已經(jīng)具備在臺(tái)風(fēng)研究領(lǐng)域開展大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)和國(guó)際合作項(xiàng)目的資格，進(jìn)一步促進(jìn)臺(tái)風(fēng)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，提高監(jiān)測(cè)和預(yù)警服務(wù)水平，進(jìn)一步增強(qiáng)為國(guó)際社會(huì)服務(wù)和參與國(guó)際臺(tái)風(fēng)“治理”的能力。值得注意的是，由于美國(guó)擁有先進(jìn)的設(shè)備、積累的技術(shù)以及臺(tái)風(fēng)研究和預(yù)測(cè)領(lǐng)域的一流專家團(tuán)隊(duì)，美國(guó)在一定時(shí)間內(nèi)仍將擁有相當(dāng)大的比較優(yōu)勢(shì)。此外，由于歷史和其他原因，日本東京仍然是亞太地區(qū)世界氣象組織區(qū)域臺(tái)風(fēng)中心的所在地。因此，雖然中國(guó)作為臺(tái)風(fēng)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的發(fā)展前景光明，但在國(guó)際舞臺(tái)上仍有改進(jìn)的空間。目前急需加強(qiáng)國(guó)家頂層設(shè)計(jì)，開展軍民一體化與國(guó)際合作實(shí)現(xiàn)資源整合，組建臺(tái)風(fēng)野外觀測(cè)專業(yè)操作小組，開展亞太地區(qū)大型臺(tái)風(fēng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，促進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為運(yùn)行應(yīng)用，以有效提高中國(guó)對(duì)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)和預(yù)警作業(yè)的科技支持能力。