中國氣象報記者吳越 張靜 報道 浩瀚寰宇奧秘無窮,始終站在科學(xué)前沿的中國氣象局國家空間天氣監(jiān)測預(yù)警中心(以下簡稱預(yù)警中心)為揭開一個個謎團,不斷進行著探索。

空間天氣業(yè)務(wù)是傳統(tǒng)氣象領(lǐng)域的拓展,是氣象事業(yè)的重要組成部分,是國家基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化的重要標志之一。空間天氣和其他氣象業(yè)務(wù)的配合可以實現(xiàn)從太陽到地球表面氣象環(huán)境的無縫隙監(jiān)測和預(yù)報,并成為相關(guān)氣象綜合服務(wù)的基礎(chǔ)。自2002年起步,中國氣象局空間天氣業(yè)務(wù)在一場場空間天氣服務(wù)保障的實戰(zhàn)與歷練中大步發(fā)展,成績顯著。

對于中國氣象局空間天氣業(yè)務(wù)這九年來的發(fā)展,中國氣象局局長鄭國光曾給予充分肯定:“空間天氣監(jiān)測預(yù)警業(yè)務(wù)從無到有,邊建設(shè)邊應(yīng)用邊服務(wù),風云系列衛(wèi)星有效載荷的研發(fā)能力逐步加強,地面空間天氣監(jiān)測預(yù)警觀測網(wǎng)逐步建立,業(yè)務(wù)服務(wù)體系初步形成,在國內(nèi)外形成了一定的影響力?!?/P>

跋涉,九載風雨兼程

作為世界上最早認識到必需建立空間天氣業(yè)務(wù)系統(tǒng)的氣象機構(gòu)之一,早在上個世紀90年代后期,中國氣象局便根據(jù)國際氣象探測和天氣預(yù)報業(yè)務(wù)向高層空間發(fā)展的趨勢,結(jié)合自身業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,從風云系列衛(wèi)星在軌安全運行的實踐經(jīng)驗出發(fā),開始了對空間天氣的探測,并提出開展空間天氣監(jiān)測預(yù)警的業(yè)務(wù)計劃。

在中國氣象局黨組的高度關(guān)心和大力支持下,2002年6月1日,預(yù)警中心成立,標志著我國國家級空間天氣業(yè)務(wù)的正式開始。此后,空間天氣業(yè)務(wù)在監(jiān)測、預(yù)報、服務(wù)和科研等方面得到全面發(fā)展,九年來留下了一個個深刻又難忘的痕跡——

2003年,中國氣象局在氣象中長期發(fā)展規(guī)劃中將空間天氣列為中國氣象事業(yè)的一個重要組成部分。

2004年7月1日,中國氣象局在京召開了預(yù)警中心業(yè)務(wù)運行正式啟動新聞發(fā)布會,標志著我國空間天氣業(yè)務(wù)從科學(xué)研究前沿走向日常社會公益服務(wù)領(lǐng)域。

2006年1月印發(fā)的《國務(wù)院關(guān)于加快氣象事業(yè)發(fā)展的若干意見》中明確要求,氣象部門要做好空間氣象保障,加快空間天氣監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)建設(shè),發(fā)展空間天氣預(yù)警預(yù)報業(yè)務(wù),提高空間天氣災(zāi)害監(jiān)測和空間環(huán)境變化預(yù)警能力。

2010年1月,國務(wù)院頒布的《氣象災(zāi)害防御條例》第三十三條明確規(guī)定各級氣象主管機構(gòu)應(yīng)當做好空間天氣災(zāi)害的監(jiān)測、預(yù)報和預(yù)警工作。

2010年5月3日,世界氣象組織空間天氣計劃協(xié)調(diào)組正式成立,開始國際空間天氣業(yè)務(wù)的協(xié)調(diào)。由于預(yù)警中心在空間天氣業(yè)務(wù)方面取得的可喜成績,從而躋身成為兩個聯(lián)合主席單位中的一員。

開拓,構(gòu)建國家級業(yè)務(wù)體系

空間天氣業(yè)務(wù)體系按照氣象業(yè)務(wù)體系結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,是一個相對獨立而完整的體系,包括監(jiān)測、預(yù)報和服務(wù)三個方面。目前,天地相結(jié)合的監(jiān)測系統(tǒng)、不斷規(guī)范的預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)、面向用戶的應(yīng)用服務(wù)構(gòu)架不斷完善,業(yè)務(wù)引領(lǐng)的科技創(chuàng)新隊伍不斷發(fā)展。

在設(shè)計之初,空間天氣業(yè)務(wù)監(jiān)測便以天地一體化為目標,這是中國空間天氣業(yè)務(wù)不同于其他國家的顯著特色。在天基監(jiān)測方面,我國以風云系列衛(wèi)星為核心,充分利用現(xiàn)有風云衛(wèi)星平臺裝載空間天氣儀器,大力推進空間天氣天基監(jiān)測,在軌的6顆風云衛(wèi)星裝載有5類空間天氣監(jiān)測設(shè)備,全部實現(xiàn)在線業(yè)務(wù)應(yīng)用;在地基監(jiān)測方面,在氣象監(jiān)測與災(zāi)害預(yù)警工程等項目的支持下,在14個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)陸續(xù)建設(shè)了太陽、電離層和高層大氣監(jiān)測臺站,共計9類近20套設(shè)備正陸續(xù)投入業(yè)務(wù)運行或試運行,地基空間天氣專業(yè)網(wǎng)初步形成。預(yù)警中心還充分利用現(xiàn)有的GPS/MET臺網(wǎng)進行有效的、大空間覆蓋的電離層TEC觀測。

系列化的天基監(jiān)測和網(wǎng)絡(luò)化的地基監(jiān)測有效配合,使我國空間天氣的監(jiān)測能力得到大幅提升。

隨著業(yè)務(wù)發(fā)展,預(yù)警中心一直致力于將氣象預(yù)報預(yù)測系統(tǒng)的成熟經(jīng)驗引入空間天氣預(yù)報業(yè)務(wù)中。目前,我國已具備對太陽活動、行星際、磁層、電離層和中高層大氣等關(guān)鍵區(qū)域的關(guān)鍵要素做出長期、中期、短期預(yù)報以及預(yù)警和現(xiàn)報的能力,具備綜合數(shù)據(jù)分析能力、初步的定量化分析能力與模式預(yù)報能力,形成系列化的預(yù)報產(chǎn)品。預(yù)警中心還完成了國內(nèi)第一部《空間天氣業(yè)務(wù)預(yù)報技術(shù)規(guī)范》,制定了14項預(yù)報業(yè)務(wù)規(guī)范,初步制定了預(yù)報產(chǎn)品質(zhì)量檢驗標準,對于關(guān)鍵空間天氣參數(shù)的預(yù)報準確率居國內(nèi)先進水平,與國際水平相當。

實力,經(jīng)受重大服務(wù)保障檢驗

作為科學(xué)家不斷探索的前沿領(lǐng)域,空間天氣不僅呈現(xiàn)神奇的太陽黑子和美麗的極光,也帶來了災(zāi)難。因此,氣象工作者認識到,空間天氣應(yīng)用服務(wù)是空間天氣業(yè)務(wù)工作的出發(fā)點和歸宿。

面對日益增長的服務(wù)需求,預(yù)警中心搭建起包括決策服務(wù)、公眾服務(wù)、專業(yè)服務(wù)和用戶培養(yǎng)在內(nèi)的業(yè)務(wù)服務(wù)框架,確立了以決策服務(wù)為首位、航天/衛(wèi)星服務(wù)為重點、無線電通信與衛(wèi)星導(dǎo)航定位服務(wù)為突破口的服務(wù)發(fā)展思路。在一系列重要空間天氣保障服務(wù)中,預(yù)警中心取得了可圈可點的成績——

在“風云二號”D星發(fā)射期間,恰逢太陽風暴爆發(fā),預(yù)警中心及時準確預(yù)報重大空間天氣事件,為衛(wèi)星成功發(fā)射奠定了基礎(chǔ)。

在“嫦娥一號”發(fā)射期間,預(yù)警中心密切監(jiān)視空間環(huán)境變化,提供的空間天氣預(yù)警服務(wù)獲得核心用戶的認可,并在后來為“嫦娥二號”提供實時數(shù)據(jù)服務(wù),奠定了基礎(chǔ)。

在“神七”發(fā)射前,預(yù)警中心研發(fā)了一系列專用服務(wù)軟件,在航天員輻射環(huán)境、高層大氣環(huán)境、電離層環(huán)境等方面為“神七”提供空間天氣服務(wù),特別是基于“風云三號”探測結(jié)果而對航天員出艙時間的精確預(yù)報,贏得了好評。

2009年,因?qū)δ惩ㄐ判l(wèi)星長期成功的服務(wù),預(yù)警中心承擔了新中國成立60周年大慶衛(wèi)星安播保障的艱巨任務(wù)。在任務(wù)結(jié)束后,用戶單位給中國氣象局發(fā)來表揚信,高度贊揚了預(yù)警中心的保障工作。

“天宮一號”發(fā)射在即,預(yù)警中心再對飛船發(fā)射、在軌運行和返回提供全方位的空間天氣保障服務(wù)。

前行,路未止仍需不輟

預(yù)警中心主任王勁松說,目前我國空間天氣業(yè)務(wù)能力迅速提升,在國際和國內(nèi)贏得了越來越廣泛的認同。面對成績和榮譽,他坦言,我國空間天氣業(yè)務(wù)還存在著很多不足:應(yīng)用服務(wù)的可用性、針對性和有效性需要進一步提高,監(jiān)測能力和預(yù)報能力向服務(wù)能力的轉(zhuǎn)化流程還未穩(wěn)定;一些必不可少的監(jiān)測手段依然缺乏,重點區(qū)域或要素的監(jiān)測臺站數(shù)量不足,對于災(zāi)害和效應(yīng)的監(jiān)測還不能滿足應(yīng)用服務(wù)的需求;預(yù)報要素還未覆蓋整個空間天氣因果鏈,預(yù)報系統(tǒng)還未有效借鑒或移植傳統(tǒng)氣象業(yè)務(wù)構(gòu)架和經(jīng)驗;面向業(yè)務(wù)能力提升的科研成果儲備不夠,科研力量不能有效集中于面向業(yè)務(wù)的科技創(chuàng)新。這些,都是預(yù)警中心在未來發(fā)展中不斷努力的方向。

王勁松表示,預(yù)警中心將按照“強能力、求突破、謀布局”的思路,增強空間天氣監(jiān)測預(yù)警和災(zāi)害防御能力,實現(xiàn)空間天氣業(yè)務(wù)系統(tǒng)化和規(guī)范化,力爭在某些領(lǐng)域的空間天氣應(yīng)用服務(wù)上實現(xiàn)突破,以期發(fā)揮顯著的社會效益和經(jīng)濟效益,努力為以中國氣象局為主體、多層次多部門共同協(xié)作的空間天氣業(yè)務(wù)發(fā)展格局的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。