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5月16日，第二次淮河流域大氣科學(xué)試驗各項外場觀測試驗正式實施。
據(jù)悉，本次試驗預(yù)計持續(xù)4年左右。試驗總體目標(biāo)任務(wù)是解決多平臺、多手段氣象協(xié)同觀測的難題，探究流域能量與碳水循環(huán)新特征和影響機制，并促進流域氣象預(yù)報預(yù)測和流域氣象服務(wù)供給能力提升。
為什么要開展淮河流域大氣科學(xué)試驗？
淮河流域處于南北氣候過渡帶，天氣氣候復(fù)雜多樣。同時，該流域人口密集、土地肥沃、交通便利，是重要的糧食生產(chǎn)基地，在經(jīng)濟社會發(fā)展全局中占有十分重要的地位。淮河流域的獨特氣候、地理條件，不僅導(dǎo)致流域內(nèi)的自然災(zāi)害多發(fā)，流域發(fā)生發(fā)展的天氣系統(tǒng)還影響著我國東部乃至東亞地區(qū)的氣候條件。
“基于特殊氣候條件背景和區(qū)域發(fā)展要求，1998年和1999年夏季在淮河流域組織進行了氣象、水文聯(lián)合觀測試驗——淮河流域能量和水循環(huán)試驗，也就是我們常說的第一次淮河流域大氣科學(xué)試驗。”省氣象局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
據(jù)了解，第一次淮河流域試驗是上世紀(jì)末我國大氣科學(xué)領(lǐng)域四大科學(xué)試驗之一，是全球能量與水分循環(huán)試驗/亞洲季風(fēng)試驗的重要組成部分，也是一次大規(guī)模的國際合作的氣象與水文聯(lián)合觀測試驗。此次科學(xué)試驗首次開展了氣象與水文聯(lián)合觀測，獲取了大范圍、長時間序列、加密的低空探空觀測數(shù)據(jù)、綜合陸—氣通量觀測數(shù)據(jù)，填補我國在這方面的空白；開展了梅雨和干旱研究、收獲了不少新的科學(xué)認(rèn)知，得到梅雨期多尺度云系三維結(jié)構(gòu)特征及生命史特點，驗證兩種陸面過程模式，完成了區(qū)域資料同化系統(tǒng)的研發(fā)。
時隔20多年，業(yè)內(nèi)專家指出，隨著全球氣候變化的影響不斷增加，淮河流域能量與水循環(huán)等也正在發(fā)生改變，出現(xiàn)了一些未知的新規(guī)律和新特點，極端災(zāi)害性天氣發(fā)生頻率和強度也在增加。如今，人們通過第一次淮河流域試驗所得到的成果和認(rèn)識的規(guī)律，已不能很好地了解這些改變，這就有待于借助新的觀測手段和數(shù)值模式，開展新一輪的淮河流域科學(xué)試驗。
第二次淮河流域大氣科學(xué)試驗有何特點？
去年9月，中國氣象局和安徽省政府聯(lián)合啟動了第二次淮河流域大氣科學(xué)試驗。經(jīng)過8個多月的準(zhǔn)備工作，本次試驗的各項外場觀測試驗于5月16日正式實施，預(yù)計持續(xù)4年左右。此后2027年至2030年為試驗研究階段，在持續(xù)開展外場試驗的同時，重點開展綜合研究。
第二次淮河流域大氣科學(xué)試驗?zāi)繕?biāo)是什么？有哪些創(chuàng)新點？
記者從省氣象局了解到，此次淮河流域大氣科學(xué)試驗以淮河流域精細(xì)化大氣結(jié)構(gòu)、多圈層過程及其模式關(guān)鍵物理過程為觀測目標(biāo)；構(gòu)建流域三維立體大氣圖景，實現(xiàn)數(shù)字孿生大氣原型；耦合多圈層過程的變尺度集成模式。
此次試驗將利用稠密的常規(guī)地面觀測站網(wǎng)，新一代雷達、衛(wèi)星，地基垂直觀測系統(tǒng)，飛機、無人機移動觀測系統(tǒng)等綜合觀測手段，建立覆蓋全流域＋上下游、天空地三維立體的新型觀測體系。觀測要素包含陸面、邊界層、云降水物理、大氣化學(xué)、生物地球化學(xué)過程等多種變量。試驗將碳循環(huán)納入研究框架，從多圈層相互作用、垂直大氣結(jié)構(gòu)等視角，認(rèn)識淮河流域陸面、邊界層、云降水物理、大氣化學(xué)和生物地球化學(xué)等多過程特征，基于觀測試驗研究，應(yīng)用和改進耦合多圈層過程的變尺度集成數(shù)值預(yù)報模式。
同時，第二次淮河流域大氣科學(xué)試驗外場觀測主要包括陸氣相互作用綜合觀測、云降水物理過程和水循環(huán)綜合觀測、大氣成分與碳循環(huán)綜合觀測、淮河流域與上下游聯(lián)系的適應(yīng)性觀測以及其他專項試驗。通過實施外場觀測將建立大氣三維立體觀測資料的數(shù)據(jù)集，研究流域能量平衡、水分循環(huán)和碳收支的新特征，對提升流域防災(zāi)減災(zāi)、糧食安全、生態(tài)文明建設(shè)氣象服務(wù)保障能力具有重要意義。
壽縣國家氣候觀象臺緣何成為試驗核心？
記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，第二次淮河流域大氣科學(xué)試驗以壽縣國家氣候觀象臺為核心。壽縣國家氣候觀象臺為何可以成為這次科學(xué)試驗的核心？該觀象臺究竟有何“過人”之處？
在壽縣國家氣候觀象臺內(nèi)，兩座分別為32米和100米的通量觀測鐵塔尤為醒目。據(jù)悉，100米觀測鐵塔，是華東地區(qū)目前最高的氣象觀測鐵塔。這兩座鐵塔布設(shè)梯度、渦度相關(guān)觀測設(shè)備，配合土壤剖面溫濕度等觀測設(shè)備，可實現(xiàn)近地層溫濕風(fēng)壓等參數(shù)的梯度觀測，獲得陸氣之間的能量平衡、水分循環(huán)和碳收支狀況。
該觀象臺內(nèi)，各種先進設(shè)備隨處可見。目前，壽縣國家氣候觀象臺建成地面基準(zhǔn)氣候、基準(zhǔn)輻射、地基遙感廓線等觀測系統(tǒng)，實現(xiàn)對地球系統(tǒng)的大氣圈、水圈、陸地圈、生物圈和人類圈等不同圈層相互作用的綜合觀測，精確記錄此間天氣演變和氣候變化，為區(qū)域氣象防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)業(yè)科學(xué)生產(chǎn)等方面提供精準(zhǔn)的氣象監(jiān)測信息。
從歷史上來看，壽縣氣象站始建于1955年，2006年成為中國氣象局的五個國家氣候觀象臺試點站之一。“從一個縣的氣象站到國家氣候觀象臺，一個很重要的原因就是觀測資料歷史序列完整。”安徽省氣象局觀測與網(wǎng)絡(luò)處負(fù)責(zé)人汪臘寶說，壽縣積累了1960年以來完整的觀測資料。
“從區(qū)位上看，壽縣位于我國南北氣候過渡帶之中，屬北亞熱帶半濕潤季風(fēng)氣候，為全球獨具特色的東亞季風(fēng)典型區(qū)域，各類天氣系統(tǒng)種類繁多。在壽縣，能‘感受’到影響我國的主要天氣系統(tǒng)，這為氣候變化觀測提供了優(yōu)良的自然條件。”壽縣國家氣候觀象臺臺長盧燕宇介紹。
眼下，壽縣觀象臺正在全力推進第二次淮河流域大氣科學(xué)試驗。
“未來，觀象臺將進一步聚焦新技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)化，緊跟氣象科技前沿技術(shù)和大數(shù)據(jù)、人工智能、量子科技等重大技術(shù)變革，提高氣象科學(xué)基礎(chǔ)研究、新技術(shù)應(yīng)用研究和成果轉(zhuǎn)化水平，持續(xù)支撐氣象核心業(yè)務(wù)發(fā)展。大力提升氣候系統(tǒng)多圈層觀測業(yè)務(wù)能力，充分發(fā)揮氣象部門在應(yīng)對氣候變化工作中的基礎(chǔ)性支撐作用以及氣象防災(zāi)減災(zāi)第一道防線的作用。”淮河流域氣象業(yè)務(wù)服務(wù)協(xié)調(diào)委員會主任、淮河流域氣象中心主任、安徽省氣象局局長胡雯說。
■ 本報記者 何 珂 本報通訊員 王 兵