在廣袤無垠的極地海域，海洋自然災(zāi)害如同隱藏的暗礁，時(shí)刻威脅著人類探索的腳步。海浪的洶涌、海風(fēng)的呼嘯、海冰的肆虐，不僅給海上生產(chǎn)生活帶來巨大損失，更是極地科考任務(wù)中必須直面的潛在挑戰(zhàn)。自20世紀(jì)80年代中國(guó)開啟極地科學(xué)考察征程以來，每一艘破浪前行的科考船、每一座屹立冰原的科考站，背后都有一支默默守護(hù)的氣象保障團(tuán)隊(duì)。近年來，我國(guó)在海洋災(zāi)害預(yù)警、預(yù)報(bào)技術(shù)和設(shè)備領(lǐng)域持續(xù)加大投入，一批自主研發(fā)的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備在極地考察中大放異彩，為科考隊(duì)員們保駕護(hù)航。

“媽祖”，這個(gè)在中國(guó)沿海地區(qū)被視為守護(hù)者的名字，如今在氣象預(yù)報(bào)領(lǐng)域也有著獨(dú)特的意義。它是我國(guó)自主研發(fā)的全譜系海洋環(huán)境預(yù)報(bào)系統(tǒng)的代號(hào)，宛如一個(gè)精密的海洋“智慧大腦”，涵蓋了海洋環(huán)流、海浪、海冰等多個(gè)子模型。其中，“媽祖·海浪”模型更是憑借其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)脫穎而出。該模型采用基于六邊形非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的有限體積平流動(dòng)力框架，與傳統(tǒng)框架相比，傳統(tǒng)框架如同一張尺寸固定的網(wǎng)，只能捕捉到有限的信息，而六邊形框架則能自由加密，如同一張細(xì)密的網(wǎng)，能夠捕捉到海洋中更為精細(xì)的變化，從而更精確地模擬海浪的動(dòng)態(tài)變化，大幅提升預(yù)報(bào)的精度和時(shí)效。據(jù)“雪龍”號(hào)氣象預(yù)報(bào)員、國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心研究員張?zhí)N斐介紹，“媽祖·海浪”數(shù)值預(yù)報(bào)模式還具備GPU并行加速計(jì)算能力，能夠提前5到7天對(duì)海浪災(zāi)害過程進(jìn)行有效提示，為“雪龍”號(hào)提前掌握風(fēng)浪情況、保障航行安全提供了有力支持。“雪龍”號(hào)船長(zhǎng)朱兵也表示，這一技術(shù)讓航行更加安心。不僅如此，“媽祖·海浪”模型還走出國(guó)門，被推廣到印度尼西亞、孟加拉國(guó)等國(guó)家，為“一帶一路”共建國(guó)家的海洋防災(zāi)減災(zāi)工作提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

南緯40度至60度之間的南大洋，因常年西風(fēng)盛行、氣旋頻發(fā)，被航海者們稱為“魔鬼西風(fēng)帶”。這里幾乎沒有陸地的阻擋，西風(fēng)如同脫韁的野馬，持續(xù)加速，掀起十多米的狂浪，是航渡南極必須跨越的一道嚴(yán)峻關(guān)卡。回顧過去，中國(guó)第21次南極考察時(shí)，船只穿越西風(fēng)帶的經(jīng)歷堪稱驚心動(dòng)魄。當(dāng)時(shí)，船只遭遇連續(xù)三個(gè)強(qiáng)氣旋，頂著5至6米以上的巨浪艱難穿行，每一步都充滿了未知和危險(xiǎn)。然而，如今的情況已大不相同。依托國(guó)內(nèi)外多種預(yù)報(bào)模型和國(guó)產(chǎn)船載氣象導(dǎo)航系統(tǒng)，氣象保障團(tuán)隊(duì)能夠提前5至7天精準(zhǔn)預(yù)測(cè)氣旋的生成、移動(dòng)路徑和強(qiáng)度變化，為穿越西風(fēng)帶制定了更為靈活和智能的策略。“雪龍”號(hào)氣象預(yù)報(bào)員韓屹介紹，目前主要有三種穿越策略：當(dāng)西風(fēng)帶較為“平靜”時(shí)，選擇最短路徑直接穿越，如同勇士直面挑戰(zhàn)；若途中氣旋活躍，則采用“能向南向南，遇系統(tǒng)轉(zhuǎn)西”的階梯型迂回前進(jìn)方式，巧妙避開強(qiáng)氣旋；若遇最強(qiáng)風(fēng)浪，船只會(huì)在一些“避風(fēng)港”島嶼臨時(shí)停靠，等待合適的時(shí)機(jī)再穿越。“我們的原則是‘避強(qiáng)穿弱，頂側(cè)避正’。”張?zhí)N斐說道。在海洋環(huán)境預(yù)報(bào)科技的“護(hù)航”下，結(jié)合船長(zhǎng)的豐富經(jīng)驗(yàn)，“雪龍”號(hào)如同一位經(jīng)驗(yàn)豐富的航海家，在曾經(jīng)令人望而生畏的西風(fēng)帶中“精準(zhǔn)穿梭”。本航次，“雪龍”號(hào)和“雪龍2”號(hào)各自需6次穿越西風(fēng)帶，相信它們能夠順利完成任務(wù)。

在極地的氣象觀測(cè)工作中，云，是大自然書寫的神秘“日記”，記錄著大氣的狀態(tài)和動(dòng)向。中山站氣象預(yù)報(bào)員沈輝每天都會(huì)在固定時(shí)間，手持專業(yè)的觀測(cè)設(shè)備，對(duì)云量、云狀、云高、天氣現(xiàn)象和能見度進(jìn)行細(xì)致的觀測(cè)和記錄。在他的“云圖鑒”中，收藏著許多極地特有的云。珠母云，如同一位優(yōu)雅的舞者，出現(xiàn)于15至25公里高的平流層，擁有彩虹般的絲緞光澤，在陽(yáng)光的照耀下閃爍著迷人的光芒；夜光云則像一位神秘的幽靈，在76至85公里高的中間層發(fā)出幽藍(lán)色的微光，是大氣中超低溫與水汽等共同形成的美麗異彩，讓人不禁感嘆大自然的神奇。在漫長(zhǎng)的航程和越冬值守中，識(shí)別千姿百態(tài)的云，成為了氣象工作者們獨(dú)特的樂趣，也是氣象觀測(cè)工作的核心內(nèi)容之一。沈輝說：“當(dāng)我們?cè)诩装迳现钢炜照f‘那是莢狀云，像UFO’時(shí)，我們與這片海有了更深的連接。”1984年，中國(guó)首次南極考察時(shí)，隊(duì)員們只能依靠手繪天氣圖和接收低分辨率黑白云圖來預(yù)報(bào)天氣，條件十分艱苦。而如今，依托自主創(chuàng)新的技術(shù)，中國(guó)極地考察隊(duì)能夠望海探冰、逐風(fēng)測(cè)天，在極地的探索之路上行得更穩(wěn)、走得更遠(yuǎn)。