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中央气象台推出海洋气象导航系统:御风越海 走向深蓝 来源:中國氣象報 日期:2019年07月24日08:23

  中國氣象報记者简菊芳 通訊员齐丹  

  核心閱讀:

  ■内含船舶信息服务系统、船端导航系统、岸端导航业务系统、船 舶监控等硬核技术。

  ■集航前路線規劃-航中跟蹤導航-航後性能評估服務爲一體。

  ■完全具備自主知識産權,可爲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,中央氣象台果斷建議,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。“pioneer號”調整航線的背後,是一款“私人訂制”版導航——中央氣象台船舶氣象導航系統。

  硬核,來源于六大核心技術

  7月11日,中央氣象台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産權的導航系統。

  中央氣象台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。

  导航团队将海洋天氣预报技术与船舶定位技术、航海技术等结合起来,形成了涵盖船舶信息服务系统(问海网)、船端导航系统、岸端导航业务系统、船舶监控、航线预报产品、航次评估报告等技术的船舶气象导航系统。

  以船舶信息服务系统为例,打开网页,航行人员、港口经营人员、运货方及货主等注册用户可以随时关注船舶相关气象服务信息,了解航行区域、航线以及离港点、到港点天氣实况和天氣变化趋势。全球在航船舶数据分析系统集成基于船舶自动识别系统(AIS)的实时船舶查询数据库,可获取全球船舶在航信息。

  趙偉介紹,船舶氣象導航系統服務範圍已經涵蓋太平洋、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。

  据导航科科长、高级工程师刘涛介绍,这些基础信息都来源于船端系统,通过电子邮件发送到系统邮箱。接到这些信息后,船舶气象导航系统会自动推送船舶位置天氣、海浪等信息,如果有不利于船舶的情况,系统会及时建议船舶更改航线,以保障安全和经济效益。

  船舶在离港之前或航行中,向中央气象台申请气象导航服务。导航团队系统应用中央气象台自主研发的GRAPES全球数值预报系统提供短、中期天氣要素预报,并结合海洋气候特征及该船舶状况、所载货物、航线目的地,给出“时间最短”“避风”“经济最优”等最佳航线方案。同时,在船舶航行过程中,系统还将根据天氣、浪涌等情况,对船舶进行跟踪,必要时及时提醒修正航线。总之,在确保船舶、人员、货品安全的情况下,实现省油、省时。

  7月2日,中央气象台中短期精细化天氣预报显示,在北纬40度、西经170度北太平洋附近海域有一个温带气旋正在生成,将影响正在航行的华洋“ROSE”号。当天值班的刘涛分析,如果“ROSE”号继续沿着预计航线航行,7月4日恐将遭遇气旋北部大风浪区。导航团队经过精确推算,建议船舶更改航线,先沿“恒向线”航行至北纬37度、西经140度,再恢复至原航线。“ROSE”号船长接受建议,立即更改航线,在气旋西南部气流的助推下,“ROSE”号顺风顺浪,航速大大提高,且节约了燃油。

  後來,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海裏,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,大連市氣象台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,中央氣象台首次爲我國遠洋輪“安平5號”橫渡太平洋提供氣象導航保障服務。

  隨後,中央氣象台氣象導航業務一度停滯。2017年,中央氣象台聯合華洋海事中心有限公司,從國家安全出發,爲響應“一帶一路”倡議,重新恢複了導航業務,並進行了導航業務系統的現代化改造工作。

  气象导航团队借助超级计算机、精确的数值预报产品、完备的全球气象资料和覆盖全球的海洋天氣预报,对涉及气象导航的关键要素,如海流流向、流速、风浪、涌浪、海温、10米风、能见度等进行预报,最高空间分辨率9千米,最长预报时效为240小时。

  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、海洋生産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,用我們的精准預測,爲遠洋航行提供最堅實的後方保障。”

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

  延伸閱讀:爲什麽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。

  当前,“一带一路”倡议已进入全面推进、务实合作的新阶段。随着国家海洋经济开发,贸易往来需求增多,加上远洋航行受天氣和海况影响严重,狂风、巨浪、暴雨、浓雾、海冰等恶劣天氣和海况严重威胁航行安全,影响经济效益。

  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産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。

(来源:《中國氣象報》2019年7月24日三版 责任编辑:张林)  



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