青岛市科技奖丨从“跟跑”到“领跑”!乔方利:潜心研究30年,让海洋预报能力跻身世界第一方阵

2022-12-08 11:37 大众报业·半岛新闻阅读 (36468) 扫描到手机

半岛全媒体记者 张昌威

12月8日,青岛市科技创新大会在市级机关会议中心三楼礼堂召开,自然资源部第一海洋研究所副所长乔方利博士获青岛市科学技术最高奖。他通过30年的潜心研究,让我国的海洋预测预报能力从“跟跑”进入到世界第一方阵,关键领域实现了国际引领。

乔方利 受访者供图

打破认知误区,让我国海洋预报能力国际领先

乔方利是山东省庆云县人,1984年怀着对大海的憧憬与向往来到青岛,就读于中国海洋大学(原山东海洋学院)的王牌专业物理海洋学,毕业后,又先后读了物理海洋学硕士和博士,30余年来一直从事海洋模式研发工作。

近日,记者来到了自然资源部第一海洋研究所(以下简称海洋一所)。在实验室,乔方利向记者讲述了运用原创的海洋数值模式准确预测2006年渤海溢油漂移路径、迅速锁定2008年浒苔源区、2011预测日本福岛核泄漏的影响范围、2018年为泰国普吉的沉船事故预测搜救“靶区”等一系列与国家重大需求和世界民生息息相关的科技支撑鲜活事例。

乔方利(左)考察仪器安装位置 受访者供图

乔方利介绍,预测预报能力是国际科技综合实力的体现。但在该领域,我国原来长期处在国际跟跑地位。海洋预测预报是尖端科学和技术高度密集的领域。通过过去30年的努力,他率团队取得了一系列原创性突破,把我国海洋、台风和气候预测预报整体推进到世界第一方阵,在一些关键领域实现了国际引领。

乔方利告诉记者,预测预报是海洋科学的核心,也是国家科技综合实力的象征,对于减灾防灾具有重要意义。台风什么时候来,多大的强度,海洋环境如何影响航运,如何影响渔业发展,这一系列问题对于国民经济可持续发展均至关重要。

乔方利在蜘蛛甲板(海上平台最底层甲板)上 受访者供图

近年来,乔方利围绕海洋湍流这个世界科学难题,取得了系列科技突破,认识到海浪产生强的湍流,打破了原来西方权威专家认为海浪破碎前不产生湍流的认知误区。乔方利表示,这是海洋科学上的很大变革和进步。

乔方利把对海洋的系列新认知应用到模式发展中去,克服了国内外模式的一系列共性难题,使得我国在海洋、台风、气候的模拟与预测能力都得到了显著提升,进入国际前沿。预测能力提升可直接服务于国家防灾减灾、生态保护、气候变化应对等核心领域。

针对国际主流模式存在半个世纪的混合层模拟偏浅等共性科技难题,乔方利率团队打破了物理海洋学中海浪、潮流、环流分治的动力学框架,提出了浪、潮、流耦合建模的科学思想,原创建立了浪致混合理论,揭示了海浪对海气通量的作用,发展了国际首个海浪-潮流-环流耦合模式,全球海洋混合层模拟误差成功减小了86%,预报能力实现了国际领先。

乔方利(左)在和工作人员讨论通量 受访者供图

乔方利发现海浪飞沫在海洋与大气热量交换中起重要作用,引入到模式中,建立了新型台风模式,克服了强台风预报偏弱这一持续数十年的系统偏差难题。发展了世界首个包含海浪的地球系统模式,美欧等权威专家最新评估结果表明,该模式对百余年的厄尔尼诺综合模拟能力居世界首位。突破了2700万核超大规模高效并行核心技术,进入国际海洋超算领域科技最前沿。浪致混合理论被欧美等多个海洋科技发达国家实际应用并显著提升了其模式精度,有力推动了国际海洋和气候模式的发展。

乔方利(左)在瞭望 受访者供图

他几十年来一直致力于海洋与气候数值模式研发,首次系统阐明了小尺度海浪在大尺度海洋环流及全球气候系统中的关键作用。在此基础上,乔方利率团队创建了“21世纪海上丝绸之路海洋环境预报系统”,成为海洋科技自主创新支撑海上丝绸之路建设的一个范例。

显著提升了海洋和气候的预测能力,更好地服务于民众

得知获奖的消息,乔方利表示,首先,感谢青岛市委市政府给予的荣誉,心情很激动,很高兴。其次,也想此趁机会衷心感谢恩师和研究团队,这是老一辈科学家的指导、团队共同努力的结果。最后,这个奖是荣誉,更是鞭策,今后将继续深耕海洋科学研究,不断提升海洋和气候的预测预报能力,为国家和人民做出更大的贡献。

乔方利(左三)考察仪器安装位置 受访者供图

乔方利说,青岛是中国海洋科技城,对海洋科技历来非常重视。青岛的海洋科技不仅走在全国的前列,在世界上也有重要影响。他满怀对青岛的热爱,愿与海洋科研领域的同仁们一起,为青岛建设成“引领型现代海洋城市”贡献科技力量。

下一步,乔方利表示,将深入落实习近平总书记对科技创新的总要求,把家国情怀和与科学研究融合起来,秉承老一辈海洋科学家的精神,把爱国情、报国志融入未来科学研究之中。不忘初心、砥砺前行,铭记一名科研工作者的责任和使命,落实党的二十大精神,沿着科技创新发展的快车道,奋进新征程,建功新时代。