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中央氣象臺推出海洋氣象導航系統:御風越海 走向深藍 來源:中國氣象報 日期:2019年07月24日08:23

  中國氣象報記者簡菊芳 通訊員齊丹  

  核心閱讀:

  ■內含船舶信息服務系統、船端導航系統、岸端導航業務系統、船 舶監控等硬核技術。

  ■集航前路線規劃-航中跟蹤導航-航后性能評估服務為一體。

  ■完全具備自主知識產權,可為我國海洋經濟發展提供強有力支撐。

  6月9日,華洋“pioneer號”從國內港口揚帆起航,原計劃走最短航線,即印度洋-好望角-大西洋到達目的地。當船舶航行至好望角時,船端導航系統顯示,受南大西洋低壓系統影響,西風帶和5米多的巨浪將影響船只即將經過的南緯33度以南地區。對此,中央氣象臺果斷建議,改變航線至風力小的南緯20度至30度之間,避開西風帶。根據建議,“pioneer號”順利到港。

  類似的故事還很多?!皃ioneer號”調整航線的背后,是一款“私人訂制”版導航——中央氣象臺船舶氣象導航系統。

  硬核,來源于六大核心技術

  7月11日,中央氣象臺正式發布了船舶氣象導航系統,這是一個完全具有自主知識產權的導航系統。

  中央氣象臺導航團隊負責人趙偉指出,船舶氣象導航系統的“硬核”之處在于集遠洋導航多源數據、遠洋導航航線模型與算法、岸基遠洋氣象導航決策支持、船舶預警信息、智能發布服務于一體。用戶可以通過問海網查詢船舶基礎信息,也可以查詢港口位置、排放控制區域(ECA)、高風險區域等信息。

  導航團隊將海洋天氣預報技術與船舶定位技術、航海技術等結合起來,形成了涵蓋船舶信息服務系統(問海網)、船端導航系統、岸端導航業務系統、船舶監控、航線預報產品、航次評估報告等技術的船舶氣象導航系統。

  以船舶信息服務系統為例,打開網頁,航行人員、港口經營人員、運貨方及貨主等注冊用戶可以隨時關注船舶相關氣象服務信息,了解航行區域、航線以及離港點、到港點天氣實況和天氣變化趨勢。全球在航船舶數據分析系統集成基于船舶自動識別系統(AIS)的實時船舶查詢數據庫,可獲取全球船舶在航信息。

  趙偉介紹,船舶氣象導航系統服務范圍已經涵蓋太平洋、印度洋、大西洋,最北可到北極圈的摩爾曼斯克,最南可到南極海域。將來可以遍布全球海域的各個角落。

  一個方案,省時又省錢

  打開問海網,海上船舶每個時次的衛星AIS監控點詳細記載著經度、緯度、信息世界時間、船舶信息、航向、航速、油耗信息、目標港口等詳細信息。

  據導航科科長、高級工程師劉濤介紹,這些基礎信息都來源于船端系統,通過電子郵件發送到系統郵箱。接到這些信息后,船舶氣象導航系統會自動推送船舶位置天氣、海浪等信息,如果有不利于船舶的情況,系統會及時建議船舶更改航線,以保障安全和經濟效益。

  船舶在離港之前或航行中,向中央氣象臺申請氣象導航服務。導航團隊系統應用中央氣象臺自主研發的GRAPES全球數值預報系統提供短、中期天氣要素預報,并結合海洋氣候特征及該船舶狀況、所載貨物、航線目的地,給出“時間最短”“避風”“經濟最優”等最佳航線方案。同時,在船舶航行過程中,系統還將根據天氣、浪涌等情況,對船舶進行跟蹤,必要時及時提醒修正航線。總之,在確保船舶、人員、貨品安全的情況下,實現省油、省時。

  7月2日,中央氣象臺中短期精細化天氣預報顯示,在北緯40度、西經170度北太平洋附近海域有一個溫帶氣旋正在生成,將影響正在航行的華洋“ROSE”號。當天值班的劉濤分析,如果“ROSE”號繼續沿著預計航線航行,7月4日恐將遭遇氣旋北部大風浪區。導航團隊經過精確推算,建議船舶更改航線,先沿“恒向線”航行至北緯37度、西經140度,再恢復至原航線?!癛OSE”號船長接受建議,立即更改航線,在氣旋西南部氣流的助推下,“ROSE”號順風順浪,航速大大提高,且節約了燃油。

  后來,導航科收到了來自船舶方面的消息,稱“盡管新航線多出了40海里,卻提前了3個多小時到達中途港口。船舶氣象導航系統是海上航行的‘定海神針’,大型船舶在海上運行的成本每小時以萬元計算,一個方案省時又省錢”。

  不斷改進,提供更優解決方案

  早在上世紀80年代,大連市氣象臺等單位就研制了氣象導航技術,中國氣象局將該成果投入業務應用。1987年6月,中央氣象臺首次為我國遠洋輪“安平5號”橫渡太平洋提供氣象導航保障服務。

  隨后,中央氣象臺氣象導航業務一度停滯。2017年,中央氣象臺聯合華洋海事中心有限公司,從國家安全出發,為響應“一帶一路”倡議,重新恢復了導航業務,并進行了導航業務系統的現代化改造工作。

  氣象導航團隊借助超級計算機、精確的數值預報產品、完備的全球氣象資料和覆蓋全球的海洋天氣預報,對涉及氣象導航的關鍵要素,如海流流向、流速、風浪、涌浪、海溫、10米風、能見度等進行預報,最高空間分辨率9千米,最長預報時效為240小時。

  新的氣象導航系統初步具備了導航業務能力,可以承擔起海運氣象服務、海洋生產與經濟氣象保障乃至于國防安全氣象保障等專業服務的重任。正如氣象導航團隊高工張增海所說:“講好航海故事,增強海洋科技自信,用我們的精準預測,為遠洋航行提供最堅實的后方保障?!?/p>

  目前,船舶氣象導航系統已經在12艘遠洋船舶上使用,并產生了較好的經濟效益。未來,氣象導航團隊將不斷完善系統,為遠洋船舶提供更安全、更經濟的導航解決方案。

  延伸閱讀:為什么要研發自己的氣象導航?

  目前,我國已是世界第一大貨物貿易國,90%以上的外貿貨物來源于海上運輸。同時,我國又是一個航運大國,現有遠洋航行船舶4960艘,漁船總數達104.25萬艘。

  當前,“一帶一路”倡議已進入全面推進、務實合作的新階段。隨著國家海洋經濟開發,貿易往來需求增多,加上遠洋航行受天氣和??鲇跋煅現?,狂風、巨浪、暴雨、濃霧、海冰等惡劣天氣和??鲅現贗埠叫邪踩?,影響經濟效益。

  據不完全統計,目前,中國氣象導航市場基本被國外氣象導航公司占據。船舶氣象導航服務需要向氣象導航公司提供船舶技術參數、貨運信息以及航次任務等重要信息,導致國家商業、貿易和技術信息安全難以保障。因此,我們迫切需要擁有自主知識產權的海洋氣象導航服務系統。

  大力發展我國自主的氣象導航系統,可打破國外在氣象導航領域的技術和市場壟斷,切實保障“一帶一路”建設和國家安全,服務我國海洋經濟發展。

(來源:《中國氣象報》2019年7月24日三版 責任編輯:張林)  



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