海浪链接起原创海洋科技与民生福祉

——以“美莎克”致广西强降雨预报为例

2026年7月，台风“美莎克”对广西造成重大影响，引发大范围持续性强降雨，造成严重洪涝灾害。据报道，仅广西南宁和贵港两市就造成165万多人受灾，因灾不幸遇难159人，另失踪10人。提前较为准确预报是防灾减灾的核心科技支撑，此次重大灾害再次凸显了提升台风导致的强降雨预警能力、强化极端天气风险防范的重要性。

自然资源部第一海洋研究所乔方利研究员率团队建立了国际首个包含海浪的第三代台风模式（FIO-AOW），显著提升了对台风造成强风的预报能力，实现了国际领先。针对“美莎克”导致的强降雨过程，该团队分析了台风中心进入广西前48小时预报，并与广西区域实际观测的降雨结果进行对比。广西区域所有国家级气象站观测资料的对比检验结果表明（图1），在3小时时间窗口内，模式预报的小时降雨率与气象站观测结果相比平均偏差仅为0.4 mm/hr，平均绝对误差为1.2 mm/hr，显示出新一代台风模式对广西整体降雨过程具有精准的预报能力。

在局地极端降雨预报方面，以防城港气象站（21.67°N，108.39°E）为例，48小时累计降雨观测值为402mm，FIO-AOW台风模式预报的区域峰值为411mm（图2），预报区域峰值位置（21.65°N，108.65°E）距防城港气象站约27km。

FIO-AOW台风模式对今年的强台风“百威”和“白海豚”的最大台风强度和登陆后强降雨过程都给出了较精准的预报。多个台风反复交叉验证表明，基于基础理论原创突破的第三代台风模式，能够为台风减灾防灾提供更加坚实的科技支撑。

由于海浪对二战诺曼底登陆以及海上航行安全的影响，小尺度海浪是上世纪海洋科学的“显学”。但长期以来，按照国际通行的尺度划分原则，海浪就是海浪本身。1991年诺贝尔物理学奖得主、德国物理海洋学家克劳斯·哈塞尔曼提出猜想：海浪可能在海气交换过程中发挥关键作用。但该猜想一直缺乏定量化的科学实证，难以实际应用于耦合数值模式研发。在袁业立院士指导下，乔方利带领团队聚焦湍流研究这个世界难题，发现海浪在海洋上层混合与海气通量中的关键作用，将海浪引入到海洋环流、台风、气候和地球系统模式中，实现了从0到1的颠覆性创新，将百米尺度的海浪与全球系统深度耦合，提升了海洋、台风和气候的模拟与预测能力，为预测预报提供了中国解决方案。不仅搭建起了极宏观和极微观的内在联系，而且通过海浪相关的湍流过程链接起了海洋科技创新与民生福祉，践行了“把论文写在祖国大地上”。

图1 广西未来48小时降雨预报结果（紫色）与气象站观测（黑色）对比，数据对应广西所有国家级气象观测站平均。图a表示广西所有站平均小时降雨率（3h时间窗），黄色阴影对应“美莎克”中心进入广西时段。图b表示广西所有国家级气象观测站平均累积降雨。

图2  预报与观测的防城港气象站未来48小时累计降雨量对比

联系人：李松霖、赵杰臣