陳瀟瀟 林彥婷 洪 偉 李長順

(1.福建省災害天氣重點實驗室，福建 福州 350000;2.福建省平潭綜合實驗區(qū)氣象局，福建 平潭 350400;3.福建省氣象局科技與預報處，福建 福州 350000;4.福建省氣象服務中心，福建 福州 350001)

0 引言

福建省委對平潭綜合實驗區(qū)(下文簡稱平潭)提出做好旅游、對臺、創(chuàng)新、生態(tài)“四篇大文章”，攻堅“八大工程”，譜寫“一島兩窗三區(qū)”建設新篇章要求。旅游是平潭最大的資源。福建省氣象局基層研究型業(yè)務(生態(tài)氣象)試點建設方案提出，要推動大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應用，在旅游、生態(tài)、城市、海洋、農(nóng)業(yè)、交通等重點領域探索影響預報研究。開展平潭國際旅游島“藍眼淚”專業(yè)氣象服務研究和探索，是響應平潭綜合實驗區(qū)“四篇大文章”“八大工程”號召，為“特色鮮明濱海旅游工程”建設提供更加優(yōu)質(zhì)、更有針對性的特色氣象旅游服務，也是落實福建省氣象局關于發(fā)展研究型業(yè)務的要求，激發(fā)業(yè)務人員創(chuàng)新活力，探索基層研究型業(yè)務開展模式，豐富氣象服務方式方法，推動旅游氣象服務能力提升。

在冷暖濕氣流交匯的季節(jié)，全球多地的沿海海面在夜晚會泛起美麗的藍色波濤，就像大海流出的眼淚，被人們賦予了一個浪漫的名字——“藍眼淚”。每年3—8月，平潭國際旅游島的海岸線會出現(xiàn)“藍眼淚”海洋奇觀，隨著平潭綜合實驗區(qū)的開放開發(fā)和自媒體的蓬勃發(fā)展，“藍眼淚”被發(fā)現(xiàn)的頻率逐年升高，成為平潭極具特色的旅游名片，越來越多的外地游客慕名前來平潭“追淚”。

平潭出現(xiàn)的“藍眼淚”主要分為兩類[1]，一種是夜光藻“藍眼淚”，一種是海螢“藍眼淚”。夜光藻(Noctiluca scintillans)是一種海洋甲藻，而海螢是生活在海灣里的一種浮游生物，兩者大小不同，生物類型不同，出現(xiàn)的時間也不同。夜光藻“藍眼淚”相對更為壯觀，觀賞性更強，生物習性更明確，可預報性相對更高?！八{眼淚”(下文均指夜光藻“藍眼淚”)的形成過程較為復雜，需要物理、化學、生物、氣象等多重因素的綜合影響[2-6]。此前已有很多專家學者對此進行研究，Tan[7]認為水溫是激發(fā)1998年11月發(fā)生于香港西部海域的赤潮的重要因子；日本相模灣的夜光藻種群動態(tài)與風向、降水有顯著的負相關關系，在風速較低、風向有利于夜光藻聚集的月份和降水較少的月份，夜光藻細胞豐度往往更高[8]。Sriwoon[9]在泰國灣的研究發(fā)現(xiàn)，綠色夜光藻的增長率與風向有顯著的相關性，在東北季風盛行時，夜光藻豐度較低；而在西南季風盛行時，夜光藻豐度較高，易形成赤潮。吳瑞貞等[10]分析了南海夜光藻赤潮發(fā)生前后水文氣象要素的變化范圍和演變特征，提出了南海夜光藻赤潮的適溫范圍。周遵春[11]研究發(fā)現(xiàn)1995年7月、8月發(fā)生在遼寧附近海域的夜光藻赤潮，在9月的降雨后開始消亡。萬艷等[12]以 2002—2019年平潭海域發(fā)生的16次夜光藻作為研究對象，基于平潭海域的水溫資料和平潭氣象站的氣象觀測資料，分析了該區(qū)域夜光藻的發(fā)生與海表水溫和氣象條件之間的關系。

“藍眼淚”預報服務是近年來平潭氣象局在春夏交際時最具影響力的特色旅游氣象服務。觀賞“藍眼淚”對于普通游客而言是可遇而不可求，每年有許多游客乘興而來，卻不能盡興而歸，平潭“藍眼淚”預報服務的開展，大大提高了“追淚”的科學性和準確性。

1 平潭國際旅游島“藍眼淚”專業(yè)氣象服務需求分析

1.1 “藍眼淚”專業(yè)氣象服務是國際旅游島全域旅游品質(zhì)提升的需求

平潭綜合實驗區(qū) “十四五”規(guī)劃指出，要圍繞“一島兩窗三區(qū)”建設，在建設國際一流的海島旅游目的地上拓展新局面，突出濱海旅游特色，全面打響旅游品牌。促進觀光旅游向度假旅游、傳統(tǒng)旅游向智慧旅游、單一景區(qū)景點向綜合性目的地旅游轉(zhuǎn)變。據(jù)統(tǒng)計，2019年平潭累計接待國內(nèi)外游客583.02萬人次，同比增長20.4%，年旅游總收入71.09億元，同比增長25.3%。2020年，受疫情影響，平潭累計接待國內(nèi)外游客459.02萬人次，實現(xiàn)旅游總收入50.83億元。2021年平潭累計接待國內(nèi)外游客684.19萬人次，同比增長22.2%，年旅游總收入61.00億元，同比增長13.3%?？梢姡糜螛I(yè)已逐步成為平潭的主要產(chǎn)業(yè)之一。

“藍眼淚”作為平潭最具特色的旅游名片和金字招牌，在各大媒體報道中頻頻出現(xiàn)，近年來越來越受到地方政府重視。2022年3月，平潭管委會多次召開專題會議，并于3月21日發(fā)布《平潭綜合實驗區(qū)“藍眼淚”追淚點選定及管控方案》(嵐旅領〔2022〕6號)，方案指出為有序引導并規(guī)范追淚行為，進一步提升游客追淚體驗，從明確追淚點位、完善發(fā)布和管控機制、追淚點與非追淚點管控措施、海上追淚業(yè)態(tài)打造、陸上追淚業(yè)態(tài)打造、設置交通動線、強化保障措施等方面給出明確指示，在“藍眼淚”追淚季，由平潭氣象局發(fā)布未來“藍眼淚”概率預報，統(tǒng)一“藍眼淚”預報信息發(fā)布來源，形成部門聯(lián)動機制，不斷引導游客安全有序地追淚。

1.2 “藍眼淚”專業(yè)氣象服務是旅游從業(yè)者的需求

與一般的海島風光不同，平潭擁有獨特的海島風景線，湖、海、沙、石相映成趣，博得文人墨客的吟詠贊嘆。平潭素有“千礁島”之稱，寬闊的海域，再加上島礁點綴其中，吸引了無數(shù)游客，也造就了平潭繁盛的旅游業(yè)。以自然風光為主的海島，平潭對天氣氣候有很強的依賴性，天氣氣候是影響平潭旅游從業(yè)者收益的關鍵因素之一。

近年來，平潭“藍眼淚”頻發(fā)，平潭旅游旺季從4月提前到3月，甚至2月底。在“藍眼淚”頻發(fā)的4—6月，酒店和民宿出現(xiàn)一房難求的現(xiàn)象。如2021年“五一”假期，平潭住宿業(yè)房屋預訂率高達90%，酒店和民宿在假期甚至需要提前一個月預定。相比于濱海度假，游客更關注“藍眼淚”景觀的出現(xiàn)，所以旅游從業(yè)者對“藍眼淚”專業(yè)氣象服務需求度很高。2021年，平潭氣象局與平潭民宿協(xié)會合作，直接面向民宿業(yè)者發(fā)布旅游氣象信息，并配合政府打造“藍眼淚”打卡點，發(fā)布“藍眼淚”概率預報。2021年“藍眼淚”經(jīng)濟效應凸顯，其中北港村民宿入住率相比2019年增長50%，收入達3000萬元。

1.3 “藍眼淚”專業(yè)氣象服務是來嵐游客的需求

由于“藍眼淚”景觀在網(wǎng)絡上的火爆，越來越多的游客選擇來平潭追淚。平潭周邊的游客往往可以當日往返，但遠距離游客常常撲空，看不到“藍眼淚”景觀。究其原因是游客獲取“藍眼淚”信息渠道較少，基本靠運氣，這使“藍眼淚”變成“可遇不可求”。所以，開展“藍眼淚”預報服務十分重要和緊迫，目前平潭氣象局已經(jīng)對外提供未來3～5天的概率預報，使得追淚的成功率大大提升，為來嵐游客提供的有力的氣象服務保障。

2 “藍眼淚”預報技術(shù)研究

2.1 數(shù)據(jù)來源

“藍眼淚”實況數(shù)據(jù)收集是開展“藍眼淚”專業(yè)氣象服務的基礎。自2017年起，平潭氣象局通過多種方式收集和記錄平潭“藍眼淚”的發(fā)生時間、地點和等級，同時探究“藍眼淚”生長習性，氣象和海洋要素對“藍眼淚”生消的作用機理，為建立“藍眼淚”預報模型進一步奠定基礎。

“藍眼淚”預報模型數(shù)據(jù)，主要包含訓練集數(shù)據(jù)和預報數(shù)據(jù)集，訓練集數(shù)據(jù)為過去“藍眼淚”發(fā)生時段平潭周邊的氣象、海洋等要素數(shù)據(jù)，預報數(shù)據(jù)集包含未來3～5天平潭周邊氣象和海洋等20個要素數(shù)值模式場數(shù)據(jù)。

2.2 研究方法

“藍眼淚”預報是一門跨學科的研究，涉及氣象、海洋、生態(tài)等領域。平潭氣象局通過統(tǒng)計方法分析“藍眼淚”出現(xiàn)與氣象、海洋等因子的相關性，凝練總結(jié)夜光藻“藍眼淚”的主要生長環(huán)境特征：①當環(huán)境條件(溫度、營養(yǎng)鹽、光照等)適宜時，“藍眼淚”可以短時間大量繁殖；②暴雨或梅雨季節(jié)造成的表層水體鹽度急降對主要分布于表層的夜光藻種群具有巨大的破壞力，但階段性強降水會帶入更多的營養(yǎng)物質(zhì)；③夜光藻在低溫和高溫環(huán)境下都不易生存；④浮于表面的夜光藻在沿岸聚集容易受到風和洋流的影響，大風浪下不利于夜光藻維持。

基于以上分析結(jié)果，在平潭周邊海域選點，建立不同地點、不同時次的單要素因子、組合因子數(shù)據(jù)集，通過隨機森林、k近鄰等機器學習方法建立“藍眼淚”預報模型。機器學習方法充分利用數(shù)學模型對歷史個例進行規(guī)律挖掘，對于“藍眼淚”預報具有一定的可解釋性；并且通過深度分析“藍眼淚”和氣象、海洋要素的相關性，抓住例如風、氣溫、海溫等核心預報因子，延長預報時效，實現(xiàn)3～5天的“藍眼淚”概率預報。

2.3 2021年“藍眼淚”時空分布特征

將不同觀賞性的藍眼淚劃分為5個等級：1級為海里少量存在，需要靠手撥動才能看見；2級為海里有一些，隨波隱隱發(fā)光；3級為近岸邊聚集，可看到短條藍色波浪；4級為近岸邊可見長條間歇性藍色波浪；5級為遠近浪均出現(xiàn)長條藍色波浪，持續(xù)時間長。

從2021年“藍眼淚”時間分布看，2021年平潭藍眼淚首次出現(xiàn)在3月1日，3—6月“藍眼淚”出現(xiàn)76天，其中4—5月出現(xiàn)51天，占67.1%；從不同觀賞等級的藍眼淚分布看，1級“藍眼淚”出現(xiàn)25天(占20%)，2級“藍眼淚”出現(xiàn)28天(占23%)，3級“藍眼淚”出現(xiàn)16天(占13%)，4級“藍眼淚”出現(xiàn)7天(占6%)。

從空間分布看，在平潭周邊海域均有出現(xiàn)“藍眼淚”。統(tǒng)計分析觀賞性藍眼淚(3～4級)，2021年共出現(xiàn)23天3～4級“藍眼淚”，主要集中在平潭北部沿岸，其中長江澳、貓頭墘、模鏡村、鏡沙村、大福村出現(xiàn)次數(shù)較多(圖1)。

圖1 2021年平潭3級及以上“藍眼淚”出現(xiàn)地點及次數(shù)

另外，統(tǒng)計分析不同風向下平潭“藍眼淚”出現(xiàn)的地點發(fā)現(xiàn)(圖2)，北風時“藍眼淚”多出現(xiàn)在朝向北面的近岸坳口，南風時“藍眼淚”多出現(xiàn)在朝向南面的近岸坳口。

(a)北風下“藍眼淚”出現(xiàn)地點

(b)南風下“藍眼淚”出現(xiàn)地點圖2 平潭2021年不同風向下“藍眼淚”出現(xiàn)地點

2.4 2021年“藍眼淚”預報模型準確率檢驗評估

對2021年“藍眼淚”預報模型進行檢驗評估，實況出現(xiàn)2等級及以上判定為有，否則為無，預報概率50%以上預報為有，否則為無。統(tǒng)計分析2021年3—6月逐日“藍眼淚”預報模型準確率，3月準確率最高，達87%，4月準確率最低，為63%，5月準確率為71%，6月準確率為80%，3—6月平均準確率為75%。

3 “藍眼淚”專業(yè)氣象服務開展情況

“藍眼淚”景觀因福建平潭海域相對較多且關注度高，已成為平潭濱海旅游的一張名片。近三年追淚流量數(shù)據(jù)顯示，追淚游客需求已從單純追淚，擴展到了吃、住、行、游、購、運等各大領域，成為帶動平潭經(jīng)濟的主要旅游項目。

以往“藍眼淚”預測主要包含當天“藍眼淚”情況預測和“藍眼淚”實況播報。預報“藍眼淚”當天是否會出現(xiàn)及觀賞效果如何，一般多是漁民、旅游從業(yè)者根據(jù)多年追淚經(jīng)驗總結(jié)的一套經(jīng)驗方法，例如白天海面漂浮藻類物質(zhì)時，夜間“藍眼淚”出現(xiàn)的概率較大，因未對歷史數(shù)據(jù)進行深度挖掘和科學分析，甚至預報方法有時也難以用言語表述，不同人之間預報結(jié)果差異大?！八{眼淚”實況播報則是通過自媒體或個人發(fā)布“藍眼淚”追淚視頻，播報實時出現(xiàn)位置。以上預測方法準確性不高，且只能吸引平潭周邊短途游客。

為了吸引長途住宿消費型游客，平潭氣象局立足地方特色，聚焦“藍眼淚”專業(yè)氣象服務，服務國際旅游島建設。

3.1 “藍眼淚”專業(yè)氣象服務得到政府高度重視

每當“藍眼淚”旺季，“藍眼淚”實況播報出現(xiàn)井噴式增長，多是自媒體或個人通過微信群、抖音、快手等平臺，發(fā)布“藍眼淚”實況圖片和視頻，播報實時出現(xiàn)位置，吸引粉絲，帶領其追淚來盈利，同時也引發(fā)道路交通擁堵、追淚無序、追淚體驗感差等現(xiàn)象。

2022年，平潭成立旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展領導小組，為進一步貫徹《平潭綜合實驗區(qū)“藍眼淚”追淚點選定及管控方案》(嵐旅領〔2022〕6號)，平潭氣象局部署追淚季“藍眼淚”概率預報工作，統(tǒng)一“藍眼淚”預報信息發(fā)布來源，將“藍眼淚”預報信息統(tǒng)一口徑推送至“暢游平潭”App，結(jié)合“藍眼淚”專線運行線路、專線停靠站點、運行時間和安全注意事項等，打造追淚必看“暢游平潭”的“藍眼淚”信息發(fā)布聯(lián)動機制。4月26日，成立“藍眼淚”追淚觸發(fā)機制工作流程領導小組，制定《“藍眼淚”追淚點位管控觸發(fā)機制》，明確根據(jù)平潭氣象局“藍眼淚”預報情況實行日常巡查、定點值班、應急響應三級管控機制。

3.2 “藍眼淚”專業(yè)氣象服務方式

“藍眼淚”概率預報模型初步建立后，2020年3月19日，平潭氣象局運用模型預報成果，在“平潭氣象”官方新浪微博發(fā)布全國首期平潭“藍眼淚”概率預報圖形產(chǎn)品，引起社會廣泛關注，學習強國福建學習平臺、《福建日報》、《平潭時報》、騰訊網(wǎng)、臺海網(wǎng)等主流媒體對此進行報道，平潭“藍眼淚”旅游進入新發(fā)展階段。2020年4月16日，聯(lián)合平潭融媒體中心開展抖音平臺線上直播，260萬人次在線觀看，“平潭藍眼淚直播”話題獲得786.9萬人關注，登熱搜榜第1，為疫情影響下的平潭旅游經(jīng)濟復蘇注入了強大動力。

2021年，“藍眼淚”專業(yè)氣象服務形式常態(tài)化，產(chǎn)品升級，服務渠道得以拓展。在“平潭氣象”官方新浪微博增設“藍眼淚閑談”和“藍眼淚實況播報”兩模塊，為游客提供更有針對性、平民化的專業(yè)服務，年內(nèi)發(fā)布相關產(chǎn)品近100期。新增平潭12345平臺發(fā)布渠道，擴大“藍眼淚”專業(yè)服務受眾覆蓋面，讓游客第一時間掌握追淚密碼，科學追淚，年內(nèi)發(fā)布相關產(chǎn)品58期。同時，聯(lián)合平潭本地民宿，開展以“藍眼淚”為熱點的平潭旅游推介，面對面向平潭民宿管家開展“科學追淚”知識培訓，介紹平潭“藍眼淚”等旅游氣象服務產(chǎn)品，以民宿管家為媒介將“藍眼淚”服務延伸到游客群體，打造平潭“藍眼淚”旅游氣象全鏈條服務。

2022年，根據(jù)平潭實驗區(qū)“藍眼淚”管控方案，平潭氣象局將“藍眼淚”預報信息統(tǒng)一口徑推送至“暢游平潭”App。4月，平潭融媒體中心根據(jù)長江澳、龍王頭和東美村三點“藍眼淚”預報通過抖音、騰訊視頻號、快手、嗶哩嗶哩、新浪微博等平臺，聯(lián)合新華社、人民網(wǎng)、新華網(wǎng)開展“云享平潭藍眼淚”全網(wǎng)直播，引發(fā)環(huán)球時報、四川觀察、看看新聞、沸點視頻等全國100多家媒體共同參與，吸引超3100萬網(wǎng)友在線觀看，觀看數(shù)據(jù)累計破億，引爆平潭“藍眼淚”追淚熱潮。

4 結(jié)論與展望

“藍眼淚”作為平潭最具特色的旅游名片，近年來得到實驗區(qū)政府、旅游從業(yè)者和游客的多方關注。平潭氣象局抓住時機，及時開展“藍眼淚”預報技術(shù)研究和專業(yè)氣象服務探索，既是服務平潭國際旅游島的建設，也是落實福建省氣象局關于發(fā)展研究型業(yè)務的要求。

實驗區(qū)氣象局自2017年起開展“藍眼淚”預報的研究，凝練總結(jié)出“藍眼淚”的主要生長環(huán)境特征，以及平潭夜光“藍眼淚”的時空分布特征；基于特征分析，通過機器學習算法建立“藍眼淚”概率預報模型；2020年將“藍眼淚”預報技術(shù)成果正式應用于“藍眼淚”專業(yè)氣象服務，在服務中檢驗和完善；同時多渠道開展“氣象+”專業(yè)服務，多方式探索“氣象+”專業(yè)服務。雖然取得了一些成效，但仍存在不足，一是目前在“藍眼淚”專業(yè)氣象服務中，僅是針對“藍眼淚”出現(xiàn)可能性大小進行預報，可能性高并不代表觀賞等級高，需要今后在預報技術(shù)上加強對觀賞等級的預報研究；二是目前仍缺少“藍眼淚”觀賞等級量化的標準，這也是今后“藍眼淚”專業(yè)氣象服務需完善的地方。