从“跟跑”到“领跑”:我所在COP30推出基于重大科技突破的全球气候治理海洋解决方案——乔方利率团队引领第三代台风模式构建
11月18日,在联合国气候大会COP30上,我所首次面向全球发布基于原创“浪致湍流”理论的第三代台风模式整体方案,针对气候变化背景下台风破坏力明显增强的世界性难题,提出了中国解决路径,标志着我国在相关海洋防灾减灾关键理论与技术领域由长期“跟跑”迈向“领跑”取得重要突破,在大会现场引发广泛关注。

台风每年影响全球超过10亿人口,对生命财产安全和经济社会发展构成严峻威胁。据统计,2024年全球台风造成的经济损失约1330亿美元,超过全球自然灾害损失总量的40%,过去百年超过260万人因台风丧生。随着全球气候变暖和海洋温度升高、极端天气事件增多,台风路径异常、强度快速增强等现象更加频繁,成为全球防灾减灾和气候治理面临的共同挑战。18日的“海洋日”特别会议上,联合国秘书长海洋事务特使皮特·汤姆森高度评价中国该项研究进展,当场号召与会各方共同努力,把这一中国方案转化为全球海洋治理与防灾减灾能力。
台风发源于海洋,其强风、暴雨及伴生巨浪往往造成重大人员伤亡和财产损失,也直接关系沿海地区基础设施安全、海上交通与能源通道畅通,甚至影响海上应急活动与环境安全保障能力。长期以来,数值模式被视为预报台风的“中枢大脑”,但在复杂海气相互作用机理尚不清晰的情况下,国际上在台风强度预报方面长期进展缓慢,成为困扰各国气象与海洋学界的世界性难题。2025年7月6日,中国科协将“台风路径异常与强度突变”列为当年十大前沿科学问题之一,凸显这一领域攻关的重要性和紧迫性。
针对上述瓶颈,我所科研团队原创提出“浪致湍流”理论,在国际上首次系统刻画了海浪诱生湍流对海气界面能量与动量交换的关键作用。湍流过程是制约大气和海洋高精度模拟与预报的核心环节之一,被视为全球“七大科学难题”之一。该研究由我所乔方利研究员团队与国际知名学者合作长期联合攻关完成。乔方利是欧洲科学院院士、国际欧亚科学院院士,被联合国和国际学界公认为全球海洋与气候模式发展领域的重要领军科学家之一。多年来,他在浪致湍流理论以及海浪—潮流—环流耦合模式等方面取得了系统性原创成果,为此次“第三代台风模式”的构建提供了坚实基础。
基于浪致湍流理论,我所科研团队与国际团队合作构建了具有自主知识产权的第三代台风数值模式,实现了从“经验校正”为主向“机制刻画+过程模拟”为主的跨越。观测与业务试验表明,新模式在台风快速增强过程中的预报命中率由以往的大约50%显著提升至90%以上,整体强度预报精度超过美国2017年“气象法案”提出的十年发展目标。在此基础上,相关研究还有效降低了海洋和气候模式的共性系统误差,为提升中长期海洋与气候预测能力奠定了重要基础。
在联合国“海洋科学促进可持续发展十年”(简称“海洋十年”)框架下,自然资源部第一海洋研究所联合全球50余个国家的科研机构和国际组织,牵头发起“海洋与气候无缝预测”国际大科学计划,并推动设立相关协作中心。乔方利研究员长期参与联合国“海洋十年”筹划与咨询工作,曾担任“海洋十年”执行规划组成员和咨询委员会成员,在推动该国际行动框架制定和实施中发挥了重要作用。在联合国“海洋十年”框架下,我国在海洋与气候领域首次实现对多项欧美牵头国际大科学计划的系统对接和综合协调,标志着我国在海洋与气候领域由长期“跟跑”迈向在若干关键方向上的“领跑”。
面向本次气候大会,我所会同美国斯克瑞普斯海洋研究所和世界气象组织(WMO)等机构共同发起该专题会议,集中展示了上述理论与数值模式在提升台风预报能力、助力全球防灾减灾方面的最新成果。与会专家普遍认为,我所提出的“第三代台风模式”方案,为解决长期困扰国际社会的台风强度预报难题提供了全新路径,为全球沿海地区提前防范极端台风、降低灾害风险提供了更加可靠的科技支撑。
我所将深入贯彻落实“十五五”规划建议,在联合国“海洋十年”框架下,继续深化与各国在海洋观测、模式研发、数据共享和能力建设等方面的合作,推动这一防灾减灾中国方案加快转化为各国可及、可用、可持续的公共产品,为守护人类共同的“蓝色家园”、构建海洋命运共同体作出新的更大贡献。
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