一、海嘯預警浮標簡介

海嘯災害是重要的海洋災害，僅在二十一世紀以來已導致全球超過25萬人死亡失蹤。海嘯預警浮標是國際上公認有效的海嘯波早期發現和監測手段，是新一代海嘯預警系統的核心設備。海嘯預警浮標應用布設在海底的高精度壓力傳感器監測海平面變化,自動識別海嘯波或異常波動并實時報告，具有反應靈敏、數據精準、實時性強等特點。

海嘯預警浮標由兩部分組成,位于海底的海嘯檢測儀能實現海底壓力數據采集、處理、海嘯波判斷和報告功能；位于海面的錨系浮標則接收海底海嘯檢測儀發送的數據,經過編輯處理后通過衛星傳送給地面控制中心。同樣,地面控制中心也可以通過衛星傳送指令給海面浮標,然后利用聲通信機實時轉發給海嘯檢測儀。

 

圖 1 海嘯預警浮標系統

二、突破關鍵核心技術，實現國際領先

我國于1983年正式成為國際海嘯協調組成員國，此后自然資源部（原國家海洋局）開始了我國海嘯預警業務。國家海洋技術中心在海洋公益專項等國家級科研項目的支持下，率先研制海嘯預警浮標系統，填補國內技術空白，在我國海嘯預警系統中發揮了重要作用。

通過多年海嘯預警浮標研發，掌握了具有自主知識產權的海嘯波識別算法，突破了水聲數據和衛星數據實時可靠傳輸等關鍵核心技術，縮短了海嘯預警時間，為海嘯預警業務化運行提供了重要技術支撐。海嘯預警浮標技術成果獲得2021年海洋科學技術獎二等獎，技術性能達到國際先進水平。

海嘯預警浮標最大工作深度可達6000m，采用高精度壓力傳感器和數字濾波技術實現海平面高度測量分辨率為1mm；內部嵌入基于牛頓插值多項式的海嘯波檢測識別算法，可自動識別波幅3cm以上的海嘯波。監測數據通過水聲通信和衛星通信向地面實時傳輸，報告海嘯波振幅和海嘯波時間數據。結合海嘯波傳播模式數據庫，從一個或多個海嘯浮標的時間序列數據進行反演，對整個大洋的海嘯威脅做出預計，并為可能受災沿海社區的定點淹沒預報模式提供輸入參數。在海嘯源外的深海直接且實時監測海嘯能量，能夠改善海嘯預警的時效和精度。連續的大洋監測，可大幅提高海嘯預報的準確性和時效性，幫助應急管理部門做出疏散或救災決定。

海嘯預警浮標已在南海示范應用成功，于2015-2016年進行了四次深海試驗，包括3871米試驗和108天應用示范試驗。成功實現了高精度海平面高度測量、數據處理和運算、海嘯波判斷識別、多個工作模式無縫切換以及數據實時和定時報告功能，取得良好示范運行效果。在試驗海域，海嘯預警浮標能夠在15-45分鐘內監測到馬尼拉海溝北部3個斷層所引發的海嘯，為海南島提供2小時左右的預警時間，為廣東、福建、浙江等大陸沿海提供3-5個小時的預警時間，有效提升了我國海嘯監測預警服務能力，為沿海省市海洋經濟發展提供了有力保障。

圖 2 海嘯預警浮標在南海布放

 

 

圖 3 海嘯預警浮標水下子系統布放