成都理工大学 梁黎明

一、引言

发生在太平洋西北部（包括中国南海）的热带气旋通常被称为台风。关于“台风”一词的起源，一般有两种说法。第一种是“音译”，源自广东话“泰丰”、闽南话“观音台”和希腊神话中的一个字符“Typhaon”；第二种是以“出生地”为基础，从中国大陆的角度来看，该台风起源于台湾和浙江台州，因此被称为台风。目前，最为广泛接受的理论是，中国古代水手每年夏秋两季在东海和南海航行，经常遇到严重的风暴，特别是在台湾岛和浙江台州，这些风暴的特点是强风。由于它们通常发生在台湾和台州等沿海地区附近，中国东南沿海地区的渔民用方言称之为“台风”。中国是世界上最容易遭受热带气旋袭击的国家之一，长期以来一直是台风的受害者。元朝17年（公元1280年），忽必烈派10万大军渡海东征，但他遇到了台风、袁军被彻底摧毁（只有三名士兵逃到了中国）。这一事件标志着海地在东亚所记录的台风灾难的开始。台风研究的历史就是台风灾害管理的历史。台风研究和业务系统的建立主要是由过去的台风和灾害推动的。近代以来，随着气象仪器技术的发展，我国在台风监测、资料整理、关键预报技术、协调预报等方面取得了长足进步。本文简要回顾了近半个世纪以来我国台风研究和业务系统建设的重大事件，并分析了台风研究领域的发展及其对台风防灾减灾系统建设的影响。它为我们国家在新时代成为一个强大的国家提供了历史参考。

二、台风研究发展史

（一）建立台风预警信息发布机制

1949年，不充分的台风警报使公众无法采取预防措施，给上海造成了严重的经济损失。因此在这之后，政府机构制定了相关文件——《台风警报发布》，为有效广泛地传播相关危险紧急信息，全国各地气象局纷纷响应号召，让人们提高保护意识。除此之外，来自东海各渔港的多名干部齐聚一堂，进行了综合气象演练。后来，他们成为政府在东海沿岸渔港设立的风暴预警站的管理人员，负责收听天气预报并向渔民传播信息。为了进一步促进海上渔业的安全运行，1952年，人民广播电台启动了在中国东部和上海发布每日天气预报的项目，并很快开始在生产和建设中发挥出重要作用。

（二）建设测量台风的沿海雷达系统

在1972年7月，山东省荣成市和天津市遭遇了超级台风丽塔的袭击，台风在陆地持续了几个小时，对社会经济、人民生命安全等造成了严重威胁，并且在27日进入渤海时，还引发了强烈的风暴潮，摧毁了上千只停在海湾的货运船只。在台风登陆陆地北岸期间，当地并没有给出相关预警，因此群众几乎没有对丽塔的突然登陆采取预防措施，导致了这场灾难。1974年，周恩来总理特别下令在山东半岛顶部安装703(10厘米)天气雷达，以探测台风。这是中国的第一部同类雷达，中国的北部沿海地区，实现了海、陆、空对台风运动的迹象检测。

（三）中国气象局上海台风研究所重组

作为国家福利院改革的试点，上海台风气象研究所在2011年正式改名为上海台风研究会。这一决定得到了国防部、中央储备粮管理局和中国气象局的批准，以更好地满足国防部防灾减灾战略的新要求。重组后的上海台风研究所负责加强和应用台风基础研究，开发关键预报技术，逐步建成专业特色突出、国内影响最大、国际认可的台风研究机构，并提供高水位风的培训基地。此外，相关研究机构继承了《台风年鉴》及《台风定位、强度评价和预报性能》。

（四）登陆台风的现场观测实验

1982年，国际台风操作实验(TOPEX)开始了在中国的实地观测实验。后来，在中国参与频谱-90期间，中国异常台风实验(CATEX)在1993-1994年汛期实施，作为“第八届五年计划”科学研究项目的一部分。本实验对8个登陆台风获得了台风路径摆动、方向突变、二元相互作用等异常特征的大量检测数据，用于对台风路径、预测方法等进行研究，并取得了重大研究成果。2008年，中国气象局气象观测中心召集国内一些无人机厂家进行了基于低空无人机的台风探测实验。研究发现，某些无人机可以安全返回并重新获得正常的探测数据。2014年，上海台风研究所改进了该类型无人机的起飞技术，并在2014年和2015年进行了台风探测实验。2009年，中国大陆在飞越台风天鹅上空的载人飞机上发射了第一个进行探测实验。

（五）台风、气候变化评估报告

由于评估报告的深远影响，科学界对全球气候变化引起的台风的产生和强度是否已成为国际关注的热门话题一直存在争论。作为一个拥有区域主管部门的官方国际机构，亚太台风委员会需要就这一问题发表自己的看法。2009年，气象工作研究小组开启“评估全球气候变化对亚太地区台风气候的影响”项目，制定了详细的年度工作计划。为发表高质量的报告，该小组由中国、日本、美国等地方著名科学家组成，该小组的组长也是台风研究所的著名专家以及通讯组组长。同大部分基于已发表文献的报告不同，亚太台风委员会的评估报告还包括对亚太地区各国行动的分析。特别是包括台风对风、雨、风暴潮的影响以及灾害损失、人员伤亡的评估，并分析了各组织(包括中、日、美等权威气象局或者研究所)编制的最佳可用数据集。由联合台风预警中心和香港天文台编制的西北太平洋台风数据集，显示了不同组织对台风位置和强度的评估，以及这些差异对评估结果的影响。自项目启动以来，第一和第二份评估报告(TC-AR1和TC-AR2)分别于2010年和2013年以亚太台风委员会的名义联合发布。这些报告客观地评估了亚太地区的台风频率、强度和迁移趋势。他们的主要结论发表在《热带气旋研究与评论》上，被政府间气候变化专门委员会的第五次评估报告所引用，并得到了国际台风界的广泛关注和赞扬。

（六）新型火箭式台风探测技术

在美国的指导下，通过飞行器在风暴本身中观测台风，尤其是飞行器释放的无人机，是获得台风详细结构特征的最有效的直接探测方法，它对台风强度评估、科学研究和业务预报具有重要价值。在敏感地区进行降水可以使2-3天内的模型预报误差减少约30%。然而，在实际行动中，敏感区域不仅因台风而异，而且会随着时间的推移迅速变化。飞机经常会花一两个小时飞到一个敏感地区，然后发现它不再是一个敏感地区。这就导致了使用水滴的观察结果几乎是无效的。为此，上海台风研究所和中国航空技术集团在国家公益性行业(气象)项目中，创新性地设计和开发了台风探测系统。这项新技术解决了高速飞行、平稳下降以及释放机器人每隔几秒钟收集和传输数据的“分散性”等关键问题。火箭的高速飞行能力“台风探测”允许使用高功率火箭在不到6分钟的时间内到达300公里内的敏感地区，将探测范围提高到1500公里，定位精度达到数米。此外，通过应用“集束炸弹”技术，可以同时直接观察到台风结构和区域变化。中国科技部上海台风研究所、海南省气象局和香港欧洲馆作为国际合作项目“台风强度变化实验”，于2015年成功实施了世界上第一个火箭探测器观测实验，作为国际合作项目“沿海地区台风强度变化实验”的一部分。

三、前景

中国社会经济的快速发展对台风防灾减灾提出了新的要求，促进了中国台风研究的不断发展和监测预警能力的不断提高，客观上加强了中国对国际社会的服务水平以及参与国际台风控制的能力。台风结构直接观测数据的缺乏，成为我国进一步提高台风研究和台风业务水平的瓶颈。近年来，中国科学家利用飞机（包括载人飞机）在“跑风”中安装观测车。近海顺风观测塔已经建成，创新的导弹发射系统、改进的中高空无人机、创造性的平流层飞艇以及其他新的台风探测技术已被开发出来，这些技术已被用于对中国沿海进行实地台风观测。近年来，我国在广东和福建两省建立了国家级的野外观测站，包括海洋气象站和东部台风登陆观测站。此外，还在海南省的万宁、舟山宁波和福州等沿海地区建立了实地观测和作业基地，研究南海和东海的台风活动特点。目前，科技部和中国气象局正在组织大型国家科研项目和军民融合项目。为了弥补中国缺少的对台风的直接观测数据，正在进行基于各种技术的协调观测实验，包括高空无人机、火箭、平流层飞艇和海洋半潜器。中国气象局上海台风研究所通过实施WMOTLFDP项目以及与WMO评估专家组的合作，建立并不断完善台风预报性能评估技术体系。自2013年以来，评估亚太地区台风预报的表现并在亚太台风委员会年会上提交了年度评估报告，并将其作为委员会战略目标和年度优先事项的重要依据进行规划和设计。在此基础上，中国气象局向世界气象组织申请领导中心热带气旋预测验证（LC-TCFV）。在可预见的将来，中国已经具备在台风研究领域开展大型科学实验和国际合作项目的资格，进一步促进台风相关学科的发展，提高监测和预警服务水平，进一步增强为国际社会服务和参与国际台风“治理”的能力。值得注意的是，由于美国拥有先进的设备、积累的技术以及台风研究和预测领域的一流专家团队，美国在一定时间内仍将拥有相当大的比较优势。此外，由于历史和其他原因，日本东京仍然是亚太地区世界气象组织区域台风中心的所在地。因此，虽然中国作为台风技术领导者的发展前景光明，但在国际舞台上仍有改进的空间。目前急需加强国家顶层设计，开展军民一体化与国际合作实现资源整合，组建台风野外观测专业操作小组，开展亚太地区大型台风科学实验，加强台风监测和预警系统关键技术研究，促进创新技术成果转化为运行应用，以有效提高中国对台风监测和预警作业的科技支持能力。