第二次淮河流域大氣科學試驗外場觀測實施

5月16日，第二次淮河流域大氣科學試驗各項外場觀測試驗正式實施。

據悉，本次試驗預計持續4年左右。試驗總體目標任務是解決多平臺、多手段氣象協同觀測的難題，探究流域能量與碳水迴圈新特徵和影響機制，並促進流域氣象預報預測和流域氣象服務供給能力提升。

為什麼要開展淮河流域大氣科學試驗？

淮河流域處於南北氣候過渡帶，天氣氣候複雜多樣。同時，該流域人口密集、土地肥沃、交通便利，是重要的糧食生産基地，在經濟社會發展全局中佔有十分重要的地位。淮河流域的獨特氣候、地理條件，不僅導致流域內的自然災害多發，流域發生發展的天氣系統還影響著我國東部乃至東亞地區的氣候條件。

“基於特殊氣候條件背景和區域發展要求，1998年和1999年夏季在淮河流域組織進行了氣象、水文聯合觀測試驗——淮河流域能量和水迴圈試驗，也就是我們常説的第一次淮河流域大氣科學試驗。”省氣象局有關負責人表示。

據了解，第一次淮河流域試驗是上世紀末我國大氣科學領域四大科學試驗之一，是全球能量與水分迴圈試驗/亞洲季風試驗的重要組成部分，也是一次大規模的國際合作的氣象與水文聯合觀測試驗。此次科學試驗首次開展了氣象與水文聯合觀測，獲取了大範圍、長時間序列、加密的低空探空觀測數據、綜合陸—氣通量觀測數據，填補我國在這方面的空白；開展了梅雨和乾旱研究、收穫了不少新的科學認知，得到梅雨期多尺度雲係三維結構特徵及生命史特點，驗證兩種陸面過程模式，完成了區域資料同化系統的研發。

時隔20多年，業內專家指出，隨著全球氣候變化的影響不斷增加，淮河流域能量與水迴圈等也正在發生改變，出現了一些未知的新規律和新特點，極端災害性天氣發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識的規律，已不能很好地了解這些改變，這就有待於借助新的觀測手段和數值模式，開展新一輪的淮河流域科學試驗。

第二次淮河流域大氣科學試驗有何特點？

去年9月，中國氣象局和安徽省政府聯合啟動了第二次淮河流域大氣科學試驗。經過8個多月的準備工作，本次試驗的各項外場觀測試驗于5月16日正式實施，預計持續4年左右。此後2027年至2030年為試驗研究階段，在持續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試驗目標是什麼？有哪些創新點？

記者從省氣象局了解到，此次淮河流域大氣科學試驗以淮河流域精細化大氣結構、多圈層過程及其模式關鍵物理過程為觀測目標；構建流域三維立體大氣圖景，實現數字孿生大氣原型；耦合多圈層過程的變尺度整合模式。

此次試驗將利用稠密的常規地面觀測站網，新一代雷達、衛星，地基垂直觀測系統，飛機、無人機移動觀測系統等綜合觀測手段，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、雲降水物理、大氣化學、生物地球化學過程等多種變數。試驗將碳迴圈納入研究框架，從多圈層相互作用、垂直大氣結構等視角，認識淮河流域陸面、邊界層、雲降水物理、大氣化學和生物地球化學等多過程特徵，基於觀測試驗研究，應用和改進耦合多圈層過程的變尺度整合數值預報模式。

同時，第二次淮河流域大氣科學試驗外場觀測主要包括陸氣相互作用綜合觀測、雲降水物理過程和水迴圈綜合觀測、大氣成分與碳迴圈綜合觀測、淮河流域與上下游聯繫的適應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據集，研究流域能量平衡、水分迴圈和碳收支的新特徵，對提升流域防災減災、糧食安全、生態文明建設氣象服務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？

記者在採訪中發現，第二次淮河流域大氣科學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，兩座分別為32米和100米的通量觀測鐵塔尤為醒目。據悉，100米觀測鐵塔，是華東地區目前最高的氣象觀測鐵塔。這兩座鐵塔布設梯度、渦度相關觀測設備，配合土壤剖面溫濕度等觀測設備，可實現近地層溫濕風壓等參數的梯度觀測，獲得陸氣之間的能量平衡、水分迴圈和碳收支狀況。

該觀象臺內，各种先進設備隨處可見。目前，壽縣國家氣候觀象臺建成地面基準氣候、基準輻射、地基遙感廓線等觀測系統，實現對地球系統的大氣圈、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，為區域氣象防災減災、農業科學生産等方面提供精準的氣象監測資訊。

從歷史上來看，壽縣氣象站始建於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路處負責人汪臘寶説，壽縣積累了1960年以來完整的觀測資料。

“從區位上看，壽縣位於我國南北氣候過渡帶之中，屬北亞熱帶半濕潤季風氣候，為全球獨具特色的東亞季風典型區域，各類天氣系統種類繁多。在壽縣，能‘感受’到影響我國的主要天氣系統，這為氣候變化觀測提供了優良的自然條件。”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試驗。

“未來，觀象臺將進一步聚焦新技術的應用轉化，緊跟氣象科技前沿技術和大數據、人工智慧、量子科技等重大技術變革，提高氣象科學基礎研究、新技術應用研究和成果轉化水準，持續支撐氣象核心業務發展。大力提升氣候系統多圈層觀測業務能力，充分發揮氣象部門在應對氣候變化工作中的基礎性支撐作用以及氣象防災減災第一道防線的作用。”淮河流域氣象業務服務協調委員會主任、淮河流域氣象中心主任、安徽省氣象局局長胡雯説。