中國氣象報記者 張瑋鷗
溫暖溼潤的熱帶海洋，蘊藏著巨大的能量，不單可以孕育出浪漫的白沙椰林，更能孕育出雷霆萬鈞的颱風，攜狂風暴雨向陸地席捲而來。華南沿海是我國受海洋氣象災害影響最嚴重的地區之一，也是我國經濟發展程度最高的地區之一。探究熱帶地區風雨雷電的奧秘，解析熱帶海洋的氣候密碼，增強人類應對熱帶海洋地區氣象災害的能力，是屹立在南海之濱的中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所（以下簡稱熱帶所）科研人員致力科研、攻堅克難的不變初心。
一個核心：區域數值天氣預報+
熱帶、亞熱帶海洋性和季風氣候區，受熱帶季風影響明顯，氣候特徵非常複雜，一年四季氣象災害頻繁。雖然目前國際上已經有了非常先進的數值預報模式，但是在面對熱帶、亞熱帶地區頻發的颱風、暴雨、強對流等極端天氣，仍是力有不逮。
據熱帶所所長萬齊林介紹，熱帶所以「應用型研究型為主」為定位，以「區域數值天氣預報+」為總體思路，圍繞區域數值天氣預報核心，把國際上已有的先進天氣數值預報模式和華南地區天氣氣候特點結合，進行本地化研究；所內各科研團隊在此基礎上，針對南海颱風、華南暴雨、霧-霾等高影響災害天氣，展開重點科學攻關，發展相應的區域數值預報模式，深入研究熱帶季風區的海洋氣象災害機理和優化區域數值預報技術。
熱帶所堅持將基礎科研條件建設、基礎科研觀測、數值預報模式及業務系統發展有機地進行結合，通過多年不懈的努力，華南區域數值天氣預報模式研究取得了豐碩成果，其中大部分直接轉化為業務應用，尤其是建立起了預報質量一流的南海颱風模式和區域高分辨預報模式，為廣東汛期能更快更準地進行氣象災害預報預警立下汗馬功勞。
2014年，在應對自1973年以來登陸華南沿海的最強颱風「威馬遜」過程中，廣東全省實現「零死亡」。熱帶所所屬廣東區域數值預報重點實驗室開發的華南區域數值天氣預報模式在此次應對過程中功不可沒，對「威馬遜」的路徑、強度、登陸時間的預報非常準確，達到國際先進水平，為各級政府決策提供了「準確預報、反覆預警、提前預防」的預警信息。
茂名博賀海洋氣象科學實驗基地
「熱帶所科研人員的特點就是『堅持』，認準了區域數值天氣預報是發展一切業務的核心這個思想，就常年堅持緊抓這一領域不動搖。」熱帶所副所長陳蓉說。在「區域數值天氣預報+」這個核心導向下，熱帶所緊跟世界氣象科技發展趨勢，立足熱帶季風區特點，從模式資料同化、模式動力框架、模式物理過程全方面對我國自主研發的GRAPRES區域模式進行持續改進，2012年創建成立中國氣象局/廣東省區域數值天氣預報重點實驗室。區域數值預報模式體系的建立和升級，為海洋氣象、華南區域天氣、環境氣象業務的開展，特別是為廣東在國內率先開展格點預報和率先基本實現氣象現代化，提供了重要的科技支撐。
三種組合拳：海洋氣象、華南災害天氣、城市群環境氣象研究
近幾年，圍繞「區域數值天氣預報+」核心，熱帶所科研人員專注於南海海洋氣象、華南災害天氣、城市群環境氣象等方面的研究。
華南區域天氣模式業務系統（GRAPES-TRAMS）實現全面升級，模式預報性能穩定位於國內八大區域氣象中心前列，其中南海颱風模式預報能力已接近世界先進水平；在環境氣象方面，以新型城市群複合汙染、能見度惡化與灰霾天氣、光化學汙染與國家低碳試點等科學熱點與社會發展需求為突破口，產生了一批重要科研成果，並有效支撐了區域環境氣象數值預報模式研發和改進。南海海洋氣象機理認識顯著提升，近海海-氣拖曳係數參數化方案、颱風/季風/海霧過程海氣邊界層和通量交換特徵、熱帶雲團自動識別和追蹤技術等相關成果有效提升了區域海洋氣象數值預報能力；目前，已建成由區域GRAPES天氣模式驅動的南海海洋氣象模式（包括海洋環流、海浪、海霧、風暴增水和漫灘模式）（GRAPES-MAMS）和泛華南區域環境氣象模式(GRAPES-GRACES)兩個國內先進的專業模式系統。
2015年10月，南海颱風模式提前3天準確預報了「彩虹」的生成，並提前預報出「彩虹」將於10月4日14時在海南-湛江一帶登陸，和實際登陸時間和地點幾乎重合，預報精準。24小時路徑預報誤差僅為32.7千米，48小時路徑預報誤差為69.2千米，達到國際一流水準。在這次颱風預報中「立頭功」的，就是熱帶所。
截至2016年，中國南海颱風模式24小時路徑誤差為66千米，優於英國和日本的業務數值預報模式，達到國際先進水平，並通過重點實驗室英文網為東南亞國家提供服務。
此外，華南海岸帶地區位於影響我國天氣氣候異常的重要水汽通道上，除颱風外，暴雨、強對流、海上大風和海霧等災害性天氣，災害性海浪和風暴潮等也對該地區社會和經濟的發展造成極大的危害。近年來，熱帶所不斷加強對颱風、暴雨、強對流、龍捲風等華南區域典型災害性天氣形成機理、演變規律、內部結構和物理機制的研究，提高對其預報和預警能力；發展雲、降水、雷電綜合分析與應用技術，提升強對流天氣短臨預報預警技術、暖區暴雨預報技術和閃電活動預警技術。開展人工觸發閃電和自然閃電綜合觀測試驗，揭示華南地區閃電發生發展規律，加強閃電致災和防護機理研究，為雷電災害防禦提供科技支撐。
2003年前後，由於城市群複合汙染，能見度惡化與灰霾天氣等大氣環境問題的出現，引發了全社會對空氣品質問題的高度關注。中國氣象局指導全國氣象部門開展大氣成分軌道業務，從無到有開始建設大氣成分要素觀測站。廣東省氣象局以此為契機，由熱帶所牽頭，在國內首次建立了珠三角城市群大氣成分觀測站網。目前，珠三角的大氣成分觀測站網包括一個主站和12個子站，其中，番禺大氣成分觀測站位列中國氣象局的30個基本大氣成分觀測站之一。
2008年後，珠三角城市群大氣成分觀測站網逐步投入業務運行，熱帶所進一步推動區域大氣成分觀測站的規劃與建設，逐漸建立完善了珠三角大氣成分觀測站網數據平臺，並成功研發了廣州區域大氣成分集成預報系統。該系統平臺集合了珠三角大氣成分站網觀測資料庫、空氣品質數值模式產品與大氣擴散數值預報產品，具有實時監控、歷史回顧、案例統計分析與圖表展示等功能。
四個野外觀測基地：研究風雨雷霾四大災害
圍繞學科領域的研究需求，熱帶所大力推進科技基礎條件建設，針對熱帶季風區颱風、強降水、霧霾和雷電災害，打造四個探測裝備先進、功能齊全的國內一流氣象科學野外觀測試驗基地。
茂名博賀海洋氣象科學試驗基地，通過幾年的不斷完善，建成了我國首個海洋氣象綜合觀測系統，觀測能力達到國際先進水平，得到國內外專家高度肯定。
番禺大氣成分野外科學觀測試驗基地，在打造成中國氣象局基本大氣觀測站基礎上，不斷完善大氣物理與大氣化學實驗室能力，業務站和實驗室有機構成了國內少有的觀測要素齊全、具有科學前瞻觀測能力的大氣成分野外科學觀測試驗基地，在珠三角與華南的大氣成分觀測中起著引領與示範的作用。
針對熱帶季風區強降水科研業務難點，2015年開始，熱帶所在華南暴雨中心龍門-新豐-河源建設熱帶季風區雲降水物理綜合觀測試驗基地。
在省氣象局大力支持下，國內唯一固定的野外人工引雷和觀測基地（從化野外雷電試驗基地）納入熱帶所管理，與雲降水物理基地緊密銜接，開展強雷電-強降水綜合機理研究。
目前，茂名博賀海洋氣象科學試驗基地已發展成為華南南海海洋氣象綜合觀測系統的重要組成部分和示範窗口，同時也是氣象系統內規模最大、觀測項目最齊全的海洋-大氣科學研究基地。其中的海上觀測平臺是我國第一個、也是目前唯一的海洋氣象專業綜合觀測平臺。
然而，海洋氣象科學試驗基地的科研人員在建設和工作當中可以說經歷了千辛萬苦。在試驗基地起步階段，現場缺水、缺電，只能在簡易板房內住宿和辦公。冬季寒冷、夏日酷熱，工作和生活條件異常艱苦，尤其是海邊溼度極大，現場工作人員都不同程度出現了關節痛的症狀。由於試驗基地位於颱風登陸最頻繁地區，每當颱風季節，在試驗基地實習的海軍戰士都撤到附近漁村避風，但科研人員依舊堅守機房，時刻檢查設備是否正常運行，時刻報告風速、風向。
經過汗水的澆灌，科研人員收穫的是科技水平的不斷提高，科研成果的不斷發展。熱帶所依託博賀海洋氣象科學試驗基地，結合「21世紀海上絲綢之路」國家戰略的海洋氣象科技需求，通過開展熱帶季風區各類災害天氣背景下的針對性科學試驗、海洋氣象觀測系統布局適應性科學試驗及衛星標定科學試驗等，研究熱帶季風區海上災害性天氣影響機理，研發出了南海颱風生成和強度、海面大風、海上強對流和風暴潮等的關鍵預報技術以及致災臨界氣象條件監測預警技術。
博賀海洋氣象科學試驗基地經過8年多的建設和完善，成為了一個集海洋與大氣邊界層結構、海氣相互作用綜合觀測能力，設備先進、功能齊全的海洋氣象科學綜合試驗基地。國內科研機構和高校等單位也藉助試驗基地，開展了十餘次大型外場科學實驗，積累了寶貴的海上觀測數據和經驗，培養了一批海洋氣象人才。
2015年11月，博賀海洋氣象科學試驗基地通過專家評估鑑定。以曾慶存院士為組長的專家組認為：海洋氣象科學試驗基地獲取的綜合觀測數據，對海洋氣象科研和業務及相關學科的發展起到重要支撐作用，是我國首個海洋氣象綜合觀測體系，填補了我國海洋氣象觀測的空白，觀測能力達到國際先進水平。
而這只是熱帶所科研工作者堅守在祖國一角，守望著熱帶海洋收穫的鮮活而璀璨的成果之一。
熱帶所科研團隊，在所研究的領域都收穫頗豐。「我國新一代多尺度氣象數值預報系統」獲得了2007年度國家科技進步二等獎，廣州熱帶所為獲獎單位，萬齊林研究員為獲獎者。「珠三角大氣氣溶膠輻射特性與灰霾天氣的細粒子汙染本質及輸送特徵研究」成果獲得廣東省科學技術二等獎。吳兌研究員發表的論文《細粒子汙染形成灰霾天氣導致廣州地區能見度下降》被評為2011年中國百篇最具影響國內學術論文。主辦的核心刊物《熱帶氣象學報》英文版被列入美國《科學引文索引》源刊……
熱帶所的科研人員都懷著同一個夢想——提高熱帶海洋氣象的整體科研實力，使熱帶所成為國內一流的熱帶海洋氣象專業團隊。
這個夢想照耀著他們一路前行。
（來源：《中國氣象報》5月16日5版 責任編輯：趙天宇）