自然资源部北海预报中心青年专家赵鹏:观风测浪谱写“海上青春”

一望无际的冰原 , 憨态可掬的企鹅 , 巨大巍峨的冰山……讲台上 , 参加完第35次南极科学考察任务归来的赵鹏正给台下的孩子们分享他在南极的经历 。

今年4月 , 一场“海洋探索营”进校园主题宣讲活动 , 走进青岛西海岸新区齐鲁第一实验小学 , 自然资源部北海预报中心计划业务科科长赵鹏作为主讲人之一 , 他的南极见闻吸引着场上百名学生和老师 。 难以想象眼前温和、谦逊的年轻人 , 却是海洋领域的青年专家 。

自然资源部北海预报中心青年专家赵鹏:观风测浪谱写“海上青春”

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赵鹏累计主持或参加国家自然科学基金、国家重点研发计划、国际合作项目等重大科研专项二十余项 , 他曾两次获得海洋科学技术一等奖 , 被评为海洋领域优秀科技青年……

“作为新时代的青年 , 身上肩负着建设海洋强国的历史使命 , 我们要不忘初心 , 投身海洋工作 , 做出自己的贡献 。 ”赵鹏是这样说的 , 也是这样做的 。

填补海洋预报空白

1983出生的赵鹏是一名物理海洋学博士 , 2010年赵鹏从中国海洋大学毕业后进入北海预报中心工作 。

我国是遭受海洋灾害最为严重的国家之一 , 北海区面临着风暴潮、海冰、绿潮、溢油等种种海洋灾害 , 严重威胁着沿岸社会经济发展和人民群众的生命财产安全 。

每次灾害发生后 , 赵鹏与同事们第一时间赴一线进行海洋灾害观测、预报服务 。 长期参与一线工作也让赵鹏对海洋防灾减灾有了更深刻的认识 , 提高海洋观测预报水平 , 是最大限度地降低海洋灾害造成损失的有效途径 。 赵鹏潜心科研 , 不断进行科技创新 , 填补了多项北海局海洋观测预报技术的空白 。

刚到北海预报中心的时候 , 赵鹏在数值模拟室工作 。 为了克服现有数值模型的不足 , 他将科研与业务工作结合 , 实现了3项重大科技创新:三维溢油应急预测及关键技术开发、绿潮漂移路径与分布特征的年际变化研究与应用、高分辨率全球海洋-海冰模型研发及应用 。

2011年6月 , 蓬莱19-3油田发生溢油事故 , 北海预报中心数值模拟室担负着分析海上溢油漂移路径及轨迹的模拟预测等工作 。

原有的溢油模式存在不能模拟海底及水下溢油的缺点 , 而此次事故溢油点在水下 , 面对如此紧迫的形势 , 赵鹏翻阅大量资料 , 分析研究国内外溢油应急预测的先进经验和做法 , 多次同参与美国墨西哥湾溢油事故应急的专家沟通交流 , 最终在溢油应急预测及关键技术开发中有了新突破 , 自主开发了三维溢油行为归宿模型 。 该模型有力支撑了蓬莱19-3溢油等事件中油污漂移路径和轨迹的预测 , 也为事故后续的海洋生态索赔提供了技术支撑 。

以该模型为关键科学技术之一的渤海海上突发事故应急响应辅助决策系统得到了广泛应用 , 提高了溢油事故应急成效 , 降低了应急成本 , 减轻了溢油事故影响 。 该系统获得海洋科学技术一等奖 。

此外 , 赵鹏还对关键技术进行了研发 , 开展了三维溢油行为归宿模型的深入研究与扩展应用 。

绿潮灾害已连续十余年侵袭黄渤海 , 对沿海城市旅游和海洋景观等造成严重影响 。 在应对处置绿潮灾害过程中 , 预测绿潮的生物量、生长、消亡期尤为重要 。 为此 , 赵鹏构建了绿潮藻生态动力学模型 , 科学分析了可能影响绿潮漂移路径及分布特征的关键环境因子和影响绿潮发生发展的动力学机制 。

在此基础上 , 赵鹏科学合理地分析了黄海绿潮漂移路径与分布特征的年际变化 , 创新性研发了绿潮生态动力学模型 , 再现了黄海绿潮的生消过程 , 初步解释了黄海绿潮的发生发展规律 。 该模型在多次国际会议上得到了中外绿潮专家的认可 。

以该模型为关键技术的黄海绿潮综合信息发布平台每年向海洋行政主管部门发布数百期绿潮应急预测简报 , 取得了较好的社会、经济效益 。

研发新模式 提升预报水平

多年来 , 北海预报中心一直肩负着大洋科考、载人深潜等重大海洋科研项目的海洋环境保障任务 。 但受技术力量的限制 , 自然资源部北海局在水动力环境保障方面一直是个短板 。

2015年、2016年赵鹏两次赴加拿大学习 , 两次与国际海洋专家的接触 , 让赵鹏深刻地意识到了我国与国际先进海洋预报水平的差距 , 坚定了他发展海洋预报技术的决心 。

在加拿大学习期间 , 赵鹏与加拿大渔业与海洋部、环境部开展了深入合作 , 建立了自然资源部北海局首个高分辨率全球海洋-海冰业务化预报模式 , 完成了20余年的全球海洋动力分析场的模拟 。 全球海洋-海冰业务化预报模式首次将北海预报中心海洋动力环境保障的范围拓展至全球海域 , 该模式成为大洋科考、载人深潜、北极航道保障等重大工程及相关研究的技术支撑 。

现在 , 如果想知道全球任何一个地方的海洋气象信息 , 都能在北海预报中心查到 , 该模型已经开展业务化推广 , 能够进行未来30天的全球海洋-海冰业务化预报 。

在南极建我国首个海洋站

2018年 , 赵鹏参加了我国第35次中国南极科学考察 , 在南极长城站建立了我国首个极地岸基业务化验潮站 。

此前 , 受极地恶劣环境限制 , 我国在南北极一直未能建立起站基业务化海洋环境观测体系 。 为满足国家极地战略需要 , 支撑极地前沿科学研究 , 长城站海洋站建设工作于2017年启动 , 该项任务由自然资源部北海局承担 , 自然资源部北海预报中心配合建造 。

2017年 , 赵鹏参加了第34次南极科学考察 , 赴长城站进行前期实地调研 。 南极是地球上环境最恶劣的地区 , 建设窗口期仅有2个月 , 海洋站对功能设计和建造工艺有很高的技术要求 , “设计难度大、施工时间紧”是必须克服的难题 。

接到建造任务后 , 赵鹏与建造团队一起到国内外先进海洋站调研 , 制订实施方案 , 把控设备质量 。

2018年12月 , 赵鹏参加第35次南极考察长城站度夏考察 , 主要负责雷达式验潮站建站任务 , 开展仪器设备安装、通讯线缆铺设、数据采集、数据实时通讯、水准测量等工作 。

南极地形地貌极为复杂 , 98%以上的地区常年冰雪覆盖 。 每年12月到次年3月冰雪融化期 , 是开展科学考察和项目建设的有利时机 。

建设验潮站首先要铺设一条长达300多米的管线 , 要破土挖沟 , 但铺设线路上常年有车辆行驶 , 地面上是坚硬无比的石头 , 地面下则是常年不化的“冻土” 。 为了加快挖掘进度 , 长城站提供了掘土机 , 但队员们还是经常要用锹铲、用镐刨才能达到埋设管线的要求 。

为了减少对地面车辆通行的影响 , 赵鹏与队员们在八九级大风的恶劣天气中连续奋战了两天 , 以最快速度完成了线缆铺设 。 雪水倒灌进衣服里 , 在刺骨凌冽的寒风中 , 抡锤、扶钎……回忆起来 , 赵鹏历历在目 。

赵鹏与同事在安装完潮汐观测仪后发现 , 仪器经常被大风吹得上下晃动 , 严重影响观测数据的质量 。 他和队友们又连夜用机床加工了2根观测仪固定杆 , 对仪器进行了加固 。

历经50多天的紧张施工 , 今年2月 , 南极长城站海洋站验潮站正式投入运行 , 标志着我国首个极地业务化海洋观测站建设取得实质性进展 , 显著提升了我国在极地的数据获取能力 , 为我国极地工作提供了高质量的数据支撑 。

过去的十几年 , 赵鹏与海洋结下了不解之缘 , 海洋给他提供了广阔的探索空间 , 未来他还将紧跟海洋科技进步的步伐一路前行 。


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