近日,江苏海洋大学、江苏省海涂研究中心科研成果——“江苏海洋动力过程模拟及缓发性海洋灾害预警关键技术”项目,获得“2019年上海海洋科学技术奖二等奖”。
据项目主要完成人之一、江苏海洋大学土木与港海工程学院副院长朱文谨介绍,项目立足江苏近岸海域海洋动力变化过程及水沙时空分布特征、海岸侵蚀和海平面变化等缓发性海洋灾害预警减灾业务发展需求,在收集整理海洋灾害及基础信息数据的基础上,建立了江苏海洋观测资料数据库,并对江苏沿海海洋水动力过程模拟、精细化水沙数学模型、近岸海床长期演变规律、海岸侵蚀监测和海平面变化影响展开了研究。
“研究成果进一步增强了江苏海岸侵蚀和缓发性海洋灾害防灾减灾应急响应能力,为海洋防灾减灾提供了技术支撑,获得了显著的社会和经济效益。”江苏省海涂研究中心海洋观测预报部部长韩雪说。
提高防灾意识
江苏海域拥有独特的辐射沙脊群和苏北浅滩,海洋动力条件复杂,海洋灾害频发;中部海岸线淤蚀变化剧烈,沿海地区地势平坦、易受到海平面上升的影响。
“由于海平面上升、海洋动力条件增强,原本设计标准100年的海堤使用寿命可能会大幅度缩水。此外,滩涂面积变化影响了生态平衡,都可能会对子孙后代的生活造成不可预知的影响。”朱文谨说,开展江苏省海平面变化影响调查评估工作,全面掌握江苏省海平面变化产生的影响,对沿海经济发展、海洋防灾减灾和海洋领域应对气候变化具有重要的现实意义。
2017年开始,朱文谨团队与国家海洋信息中心、江苏省自然资源厅海洋预警监测处、江苏省海涂研究中心和沿海市县海洋管理部门积极合作,在海洋防灾减灾等方面开展深入研究。
团队合作攻关
四年前,对长期从事基础研究的朱文谨而言,新的任务充满挑战。
“建立数学模型对海洋灾害进行分析,这是我的专长。因为对沿海地区现场调查监测技术手段不熟悉,还需要专业的监测团队开展外业工作。”朱文谨很快联系了学校海洋信息与测绘学院的同事,组成了包括2位教授、5位副教授、3位博士和2个研究生在内的专业团队。
4月~11月是沿海基础信息数据采集的黄金时期。团队成员董啸天博士说,海上气候条件变化无常,为保证采集数据的科学性,每年9月~11月,团队每隔十天半个月就要下一次海,有针对性地查漏补缺,为海洋灾害普查提供基础信息。
受海水潮汐周期影响,团队成员常常天刚亮就下海,天黑才回到港口,暴晒、晕船成了“家常便饭”。
面对工作的艰苦,这个平均年龄30多岁的年轻团队从来没人喊过苦、叫过累。朱文谨坦言,没有名校的光环、耀眼的资历,他有时也会缺乏底气。为了提升团队的科研水平,每次课题验收团队成员都会把专家意见列成清单,一一修正。
四年来,朱文谨团队受江苏省自然资源厅委托,承担了江苏省海平面变化影响调查评估工作。团队还主动参与江苏省县区尺度海洋风险评估与区划工作的前期工作,并先后受邀参与讨论了江苏连云新城蓝色海湾整治行动实施方案、连云区海岸带保护修复项目实施方案。
项目成果丰硕
“全省954公里的海岸线,海平面变化影响调查的监测网正在逐年完善。”据朱文谨介绍,经过4年研发,团队完成江苏海洋观测资料数据库1套、江苏沿海精细化水沙数学模型1套、近岸横向余流作用下海床演变理论模型1套、近岸不对称波浪作用下岸滩底部输沙率计算理论1套,发表相关学术论文20余篇。
据了解,该项目技术首次集成了海洋观测平台、潮位站、浮标系统和海洋观测志愿船等多源、多类型海洋实时观测数据,在应对1509号台风“灿鸿”、1614号台风“莫兰蒂”、1616号台风“马勒卡”等热带气旋和数次冷空气、温带气旋引起的海洋灾害过程中发挥了重要作用,为江苏省防汛防台防潮预报预警和防御避险提供科学依据。
同时,该技术应用于复演废黄河口附近海域泥沙运动较为复杂和剧烈的规律,预测江苏沿海滩涂横向剖面的塑造和演化过程,预测海岸侵蚀、指导人工育滩、海砂开采、港池航道防淤减淤等诸多河口海岸工程。
“海堤沉降、滩涂变化、海岸线变化是个缓慢的过程,海平面上升也是缓发的‘慢性病’,需要用精准的测量和严谨的数据分析找到规律,帮助海洋主管部门摸清规律和影响,提供科学决策依据。”朱文谨说。