第二次淮河流域大氣科學(xué)試驗在皖實施

安徽財經(jīng)網(wǎng)訊：2022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)過八個多月的準(zhǔn)備工作，各項外場觀測試驗于2023年5月16日正式實施。

本次試驗是繼上世紀(jì)末中日聯(lián)合開展的第一次淮河流域試驗之后，以壽縣國家氣候觀象臺為核心，主要圍繞淮河流域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能量與碳水循環(huán)，開展大型科學(xué)試驗，主要目標(biāo)任務(wù)是揭示全球氣候變化和人類活動的影響下流域能量平衡、水分循環(huán)和碳收支的新特征，探討可能的物理過程和影響途徑，揭示氣象災(zāi)害關(guān)鍵致災(zāi)因子，為數(shù)值預(yù)報模式優(yōu)化改進(jìn)提供科技基礎(chǔ)支撐。

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?近日，記者來到壽縣，揭開其中的秘密……

【定位】

我國最早的5個國家氣候觀象臺之一

如今，氣候變化是世界最為關(guān)注的話題之一。我國是全球氣候變化的敏感區(qū)和影響顯著區(qū)，建立綜合氣候觀測系統(tǒng)是必然之勢。

記者在采訪中了解到，國家氣候觀象臺是對氣候系統(tǒng)多圈層(包括大氣圈、水圈、冰雪圈、巖石圈和生物圈)及其相互作用進(jìn)行長期、連續(xù)、立體觀測的國家級地面綜合氣象觀測站，也是開展大氣及相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)研究、開放合作和人才培養(yǎng)的平臺。

中國氣象局自2006年開始建設(shè)國家氣候觀象臺，開展氣候監(jiān)測和評估工作，在不同氣候關(guān)鍵區(qū)，選擇西北半干旱區(qū)(甘肅張掖)、北方草原(內(nèi)蒙古錫林浩特)、南方熱帶海洋(廣東電白)、西南云貴高原(云南大理)以及中東部農(nóng)田(安徽壽縣)等5個氣候代表性好、觀測資料歷史序列完整、觀測場地等基礎(chǔ)條件較成熟的臺站作為國家氣候觀象臺試點。

【區(qū)位】

地處淮河流域核心，感知天氣系統(tǒng)種類繁多

我國國土面積遼闊，緯度跨度大，氣候帶從熱帶、亞熱帶、暖溫帶、中溫帶到寒溫帶，且下墊面西高東低，呈三級階梯狀分布，山地高原眾多，這一系列因素形成了我國獨特的氣候分布。

其中，淮河流域地理位置特殊，屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，地處我國南北氣候、高低緯度和海陸相三種過渡帶的重疊區(qū)域，是我國糧食主產(chǎn)區(qū)之一，也是棉花、油料、果蔬的重要產(chǎn)區(qū)，代表著典型的稻麥輪作農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。流域內(nèi)河流縱橫交錯，土壤肥沃，光熱水資源豐富。然而，特殊的“漏斗形”地形和復(fù)雜的天氣氣候特征，導(dǎo)致淮河流域也是我國旱澇災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，直接威脅著人民生命財產(chǎn)安全和糧食安全，顯著制約著流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶的建設(shè)進(jìn)程。

因此，在淮河流域核心地帶設(shè)立氣候觀象臺，能夠有效促進(jìn)氣象防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對氣候變化和生態(tài)文明建設(shè)氣象保障服務(wù)等工作的順利開展。

“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。

此外，壽縣國家氣候觀象臺位于淮河流域核心地帶的基本農(nóng)田區(qū)內(nèi)，是開展農(nóng)田生態(tài)區(qū)地球綜合系統(tǒng)觀測和科學(xué)試驗的理想?yún)^(qū)域。

【歷史】

積累了1960年來完整的觀測資料

“從一個縣氣象站到國家氣候觀象臺，還有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。

壽縣氣象站始建于1955年，1962年設(shè)立為壽縣國家基本站，1989年改為壽縣國家基準(zhǔn)氣候站。2006年壽縣成為中國氣象局的五個國家氣候觀象臺試點站之一，開展綜合氣象觀測系統(tǒng)的設(shè)計和示范建設(shè)。在2012年全國地面觀測業(yè)務(wù)調(diào)整中，壽縣作為全國僅有的8個臺站之一，長期保留人工與器測觀測任務(wù)，以保持觀測方法和觀測手段的延續(xù)性。

研究人員以壽縣長序列氣象觀測資料為樣本，對當(dāng)?shù)貧夂蜃兓�背景下二十四�?jié)氣氣候特征進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，壽縣二十四節(jié)氣中大暑全年最熱，平均氣溫28.3℃，小寒全年最冷，平均氣溫1.3℃，從20世紀(jì)80年代后開始，各節(jié)氣均有明顯的變暖趨勢;降水量最大出現(xiàn)在夏至，歷年平均117.5毫米，最小出現(xiàn)在冬至和大雪，僅8.4毫米，平均日照時數(shù)最大值出現(xiàn)在大暑，歷年平均8小時，最小值在冬至和小寒，為4.6小時。這些數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地驗證了二十四節(jié)氣所描繪的氣候特征，讓二十四節(jié)氣在當(dāng)?shù)氐?ldquo;古為今用”有了更強的科學(xué)性和可指導(dǎo)性。

而這份研究的出爐，得益于壽縣氣候觀象臺積累的1960年以來的逐日平均氣溫、日照時數(shù)和降水量資料。

【裝備】

華東最高氣象觀測塔、量子雷達(dá)……

走入觀象臺，最標(biāo)志性的設(shè)備就是兩座32米和100米通量觀測鐵塔。其中，100米觀測鐵塔，目前是華東地區(qū)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、CO2等觀測設(shè)備，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。

此外，各種先進(jìn)設(shè)備在觀象臺也是隨處可見，如近期新增的大氣成分立體分布差分吸收光譜探測儀、與中科大合作開展量子測風(fēng)激光雷達(dá)樣機(jī)試驗;安豐塘C波段雙偏振雷達(dá)基礎(chǔ)設(shè)施開工，即將安裝調(diào)試?yán)走_(dá)設(shè)備;布設(shè)了太陽光度計、對流層風(fēng)廓線雷達(dá)、微波輻射計等一系列地基遙感設(shè)備，可以實現(xiàn)大氣(溫、濕度、風(fēng)、氣溶膠、云-水凝物)垂直廓線的有效觀測……

目前，壽縣觀象臺建成地面基準(zhǔn)氣候、基準(zhǔn)輻射、地基遙感廓線、近地層通量、大氣成分、農(nóng)田生態(tài)氣象等觀測系統(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。

【展望】

成為有國際知名度和影響力的氣候觀象臺

據(jù)介紹，壽縣觀象臺當(dāng)前正在全力推進(jìn)第二次淮河流域大氣科學(xué)試驗。按照第二次淮河流域大氣科學(xué)試驗總體方案的部署，圍繞試驗總體思路和建設(shè)目標(biāo)，全力配合做好外場綜合觀測試驗，深入研究陸氣相互作用、云降水物理過程與水循環(huán)、能量與碳水循環(huán)對天氣氣候響應(yīng)與反饋等重大課題。

“未來，觀象臺將在實施開展觀測-試驗-研究工作中，進(jìn)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，提升科學(xué)視野和戰(zhàn)略眼光，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，努力使壽縣觀象臺成為有國際知名度和影響力的氣候觀象臺。”安徽省氣象局局長胡雯表示。    （ 記者 祝亮 文/圖）