方杏芹
(1.廣東海洋大學(xué)海洋與氣象學(xué)院,近海海洋變化與災(zāi)害預(yù)警實驗室,廣東 湛江 524088;2.陸架及深遠(yuǎn)海氣候、資源與環(huán)境廣東省高等學(xué)校重點實驗室,廣東 湛江 524088)
世界氣象組織(WMO)對海洋氣象學(xué)(Marine Meteorology)的定義為:它是氣象學(xué)的一個分支,主要研究海洋上的各種大氣現(xiàn)象,這些大氣現(xiàn)象對淺海和深海海水的影響,以及海洋表面對大氣現(xiàn)象的影響。海洋氣象學(xué)早期起源于航海需要,最初有關(guān)航海安全的氣象和海洋知識通常是保密的而非國際共享的[1]。在中國新時期海洋強國建設(shè)中,海洋氣象學(xué)的重要性日益突出。WMO將2021年世界氣象日的主題定為“海洋、我們的氣候和天氣”,也足見國際氣象界對海洋的關(guān)注。建設(shè)海洋強國是一項綜合性系統(tǒng)工程,有賴于多學(xué)科的綜合協(xié)調(diào)發(fā)展。由于海洋氣象學(xué)是大氣科學(xué)和海洋科學(xué)的交叉學(xué)科,具有一定的跨學(xué)科特征,長期以來,海洋氣象學(xué)在大氣科學(xué)和海洋科學(xué)之間存在學(xué)科歸屬矛盾,給科研和教學(xué)均造成一定影響。
隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn),中國對高層次創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才的需求更為迫切。最近國務(wù)院學(xué)位委員會決定設(shè)置新的交叉學(xué)科門類,對于在理論、方法上涉及較多的現(xiàn)有一級學(xué)科、顯示出多學(xué)科綜合與交叉的突出特點的學(xué)科,在學(xué)科專業(yè)目錄上以新的一級學(xué)科直接體現(xiàn),為推動交叉學(xué)科的科學(xué)有序發(fā)展提供了通道和平臺。但是,對于海洋氣象學(xué)這樣未設(shè)置在交叉學(xué)科門類之下、具有一定學(xué)科交叉特點并且存在學(xué)科歸屬矛盾的學(xué)科,需要進(jìn)一步探討其有序和協(xié)調(diào)發(fā)展的問題。如何從科學(xué)哲學(xué)的角度明確其學(xué)科歸屬?如何抓住主要矛盾引導(dǎo)學(xué)科平衡發(fā)展?如何協(xié)同攻關(guān)?如何培養(yǎng)數(shù)理基礎(chǔ)扎實的海洋氣象學(xué)復(fù)合人才?值得我們思考。
本文首先揭示中國海洋氣象學(xué)學(xué)科歸屬存在的問題和影響;然后通過綜合分析,從理論上厘清海洋氣象學(xué)學(xué)科歸屬;最后回顧和討論海洋氣象學(xué)的發(fā)展方向,并提出優(yōu)化海洋氣象學(xué)科研和教學(xué)活動的一些設(shè)想。
《中華人民共和國學(xué)科分類與代碼分類表》(GB/T 13745—2009)的學(xué)科分類體系是直接為中國科技政策和科技發(fā)展規(guī)劃以及科研項目、科研成果統(tǒng)計和管理服務(wù)的。在一級學(xué)科地球科學(xué)(代碼170)之下,海洋氣象學(xué)作為三級學(xué)科列于二級學(xué)科海洋科學(xué)(代碼17060)之下,而在二級學(xué)科大氣科學(xué)(代碼17015)之下的三級學(xué)科應(yīng)用氣象學(xué)中,將氣象學(xué)的具體應(yīng)用納入其他相關(guān)學(xué)科。在這個分類體系中,弱化了應(yīng)用氣象學(xué)各個方向在大氣科學(xué)中的位置,強化了各涉海專業(yè)(包括海洋氣象學(xué))在海洋科學(xué)中的位置。
從系統(tǒng)科學(xué)理論[2]來看,這個標(biāo)準(zhǔn)對于應(yīng)用氣象學(xué)的管理忽略了所應(yīng)用的領(lǐng)域與氣象學(xué)的相互作用問題,以及更深層次來說相互作用當(dāng)中主要矛盾和次要矛盾的問題,至少從形式上削弱了海洋氣象學(xué)在大氣科學(xué)中的歸屬。
中國國家自然科學(xué)基金申請代碼體系是由國家自然科學(xué)基金委員會用于指導(dǎo)自然科學(xué)基金項目申請的學(xué)科分類體系,其主體是依據(jù)上述國家學(xué)科分類標(biāo)準(zhǔn)《中華人民共和國學(xué)科分類與代碼分類表》,但是層級分類不同,采取學(xué)部制,學(xué)部下設(shè)不同層級學(xué)科代碼。申請代碼具有一定開放性,每年都有一定調(diào)整。有的學(xué)科也通過一些行業(yè)合作基金對項目申請和評審進(jìn)行更及時的調(diào)整和引導(dǎo)。
2020年制訂的新版代碼體系[3]調(diào)整了一、二級代碼,取消了三級代碼,并對地球科學(xué)部的二級代碼按研究領(lǐng)域進(jìn)行了較大的梳理調(diào)整。地球科學(xué)部之下,一級代碼學(xué)科大氣科學(xué)(代碼D05)下面的二級代碼學(xué)科為:天氣學(xué)、氣候與氣候系統(tǒng)、古氣候模擬與動力學(xué)、大氣動力學(xué)、大氣物理學(xué)、大氣化學(xué)、生態(tài)氣象、行星大氣、大氣觀測遙感和探測技術(shù)與方法、大氣數(shù)據(jù)與信息技術(shù)、大氣數(shù)值模式發(fā)展、地球系統(tǒng)模式發(fā)展、氣候變化及影響與應(yīng)對、大氣環(huán)境與健康氣象、應(yīng)用氣象學(xué)。一級代碼學(xué)科海洋科學(xué)(代碼D06)下面的二級代碼學(xué)科為:物理海洋學(xué)、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)與地球物理學(xué)、生物海洋學(xué)與海洋生物資源、海洋生態(tài)學(xué)與環(huán)境科學(xué)、河口海岸學(xué)、海洋遙感、海洋物理與觀測探測技術(shù)、海洋數(shù)據(jù)科學(xué)與信息系統(tǒng)、海洋系統(tǒng)與全球變化、海洋工程與環(huán)境效應(yīng)、海洋災(zāi)害與防災(zāi)減災(zāi)、海洋能源與資源、海陸統(tǒng)籌與可持續(xù)發(fā)展、極地科學(xué)。
在2020新版申請代碼體系中,有這樣幾個情況值得注意:1)由于取消了三級代碼,海洋氣象學(xué)的研究可以不列入海洋科學(xué);2)應(yīng)用氣象學(xué)中的相關(guān)研究可以名正言順地回歸大氣科學(xué);3)極地科學(xué)仍然明列于海洋科學(xué)之下。至少從現(xiàn)在看來,這些新的代碼分類舉措十分有利于海洋氣象學(xué)的相關(guān)研究回歸大氣科學(xué),回歸氣象學(xué)本質(zhì)。最近獲悉,在國家基金申請二級代碼D0515(應(yīng)用氣象學(xué))下劃分的研究方向十分豐富,“水文氣象”被明列為一個方向,“海洋氣象”在“其他應(yīng)用方向”找到了位置,作為關(guān)鍵詞明列。這些舉措為海洋氣象學(xué)相關(guān)的科研活動回歸大氣科學(xué)創(chuàng)造了有利條件,申請者不必再借助于海洋科學(xué)、環(huán)境科學(xué)或安全科學(xué)等學(xué)科以“防災(zāi)減災(zāi)”之類的關(guān)鍵詞來定位。然而,這些臨時性舉措有待反饋到大氣科學(xué)學(xué)科二級代碼的優(yōu)化以及分類評審[4]的進(jìn)一步改革中,以完善學(xué)科的戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃和人才培養(yǎng)方案。
中國國務(wù)院學(xué)位委員會制訂的研究生學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄是按學(xué)科門類、一級學(xué)科、二級學(xué)科來分類的。學(xué)科門類和一級學(xué)科是國家進(jìn)行學(xué)位授權(quán)審核與學(xué)科管理、學(xué)位授予單位開展學(xué)位授予與人才培養(yǎng)工作的基本依據(jù);二級學(xué)科是學(xué)位授予單位實施人才培養(yǎng)的參考依據(jù)。一級學(xué)科大氣科學(xué)(0706)下設(shè)的二級學(xué)科有:氣象學(xué)、大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境;一級學(xué)科海洋科學(xué)(0707)下設(shè)的主要二級學(xué)科有:物理海洋學(xué)、海洋化學(xué)、海洋生物學(xué)與生物海洋學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)和海洋技術(shù)。上述學(xué)科目錄中大氣科學(xué)和海洋科學(xué)兩個一級學(xué)科之下均未設(shè)置海洋氣象學(xué)作為二級學(xué)科,其在研究生培養(yǎng)的二級學(xué)科設(shè)置中成為空白。
中國教育部發(fā)布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》自20世紀(jì)80年代以來進(jìn)行了4次調(diào)整。20世紀(jì)90年代中后期,教育部大氣科學(xué)委員會制定了相關(guān)規(guī)范,本科階段分為大氣科學(xué)、應(yīng)用氣象學(xué)以及大氣探測3個專業(yè)。自1998版開始,專業(yè)目錄按照學(xué)科門類、專業(yè)類、專業(yè)3個層次劃分,其中專業(yè)類大氣科學(xué)類和海洋科學(xué)類的名稱與研究生學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄中的一級學(xué)科名稱一致。1998版、2012版和2020版3個專業(yè)目錄版本中,大氣科學(xué)類均設(shè)大氣科學(xué)和應(yīng)用氣象學(xué)兩個專業(yè),取消了之前的大氣探測專業(yè)。海洋科學(xué)類1998版設(shè)有海洋科學(xué)、海洋管理、海洋技術(shù)3個專業(yè),2012版取消海洋管理專業(yè),2020版增加海洋資源與環(huán)境、軍事海洋學(xué)兩個專業(yè),變化較大。目前,在《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》中,大氣科學(xué)類和海洋科學(xué)類之下均未設(shè)置海洋氣象學(xué)專業(yè),其在本科生培養(yǎng)的專業(yè)設(shè)置中成為空白。
從以上分析發(fā)現(xiàn),中國在研究生學(xué)科設(shè)置和本科生專業(yè)設(shè)置中,無論是大氣科學(xué)還是海洋科學(xué)均缺失海洋氣象學(xué),這可能與中國科研管理中海洋氣象學(xué)學(xué)科歸屬問題有關(guān),對中國海洋氣象學(xué)專門人才的培養(yǎng)勢必造成一定的影響。
近年來,許多高校在教學(xué)實踐中結(jié)合實際針對海洋氣象學(xué)相關(guān)學(xué)科專業(yè)的設(shè)置進(jìn)行了一些探索,但不同高校由于氣象學(xué)發(fā)展歷程不同,其具有的或海洋或物理或地理的特色起源對其后海洋氣象學(xué)學(xué)科專業(yè)設(shè)置造成或多或少的影響。
中國海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院設(shè)有海洋學(xué)系和海洋氣象學(xué)系,其大氣科學(xué)專業(yè)以“海洋氣象”為特色,旨在培養(yǎng)具有扎實的地球物理流體動力學(xué)基礎(chǔ)理論和寬厚的大氣科學(xué)與海洋科學(xué)專門知識,能夠把握相關(guān)研究領(lǐng)域的最新國際動態(tài),具有在科學(xué)研究中獨立提出創(chuàng)新性科學(xué)問題并開展研究的能力,能熟練掌握數(shù)值計算和數(shù)值模擬方法,具有解決實際問題能力的海洋氣象專業(yè)人才。從所設(shè)置的主要專業(yè)課程(天氣學(xué)、大氣物理學(xué)、動力氣象學(xué)、大氣探測、氣候?qū)W、氣象統(tǒng)計、數(shù)值天氣預(yù)報、空氣污染氣象學(xué)、海洋—大氣邊界層、海霧、海洋—大氣相互作用、海洋氣象災(zāi)害、海洋學(xué)、海洋動力學(xué)、海洋調(diào)查實習(xí)等)來看,地球物理流體動力學(xué)或流體力學(xué)并未成為一門主要專業(yè)課程,反而氣候?qū)W和海洋—大氣相互作用(通常更多地被解讀為大尺度)均列為主要專業(yè)課程,這可能與該校對海洋氣象學(xué)內(nèi)涵側(cè)重點的解讀有關(guān),也可能與其海洋氣象學(xué)發(fā)展歷程中學(xué)科歸屬問題有關(guān)。中國海洋大學(xué)海洋氣象學(xué)學(xué)科專業(yè)設(shè)置的變化歷程相當(dāng)復(fù)雜,跨學(xué)科特征導(dǎo)致在不同年代有不同的學(xué)科歸屬,是中國海洋氣象學(xué)發(fā)展的一個縮影。這個問題在大氣科學(xué)和海洋科學(xué)中的影響甚至延續(xù)至今。
北京大學(xué)的大氣與海洋科學(xué)系設(shè)于物理學(xué)院,它的物理特色與其淵源有關(guān)。1952年,由清華大學(xué)氣象系和北京3所高校物理系的大部分合并成北京大學(xué)物理系,下設(shè)物理專業(yè)與氣象專業(yè)。北京大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)科是全國唯一的大氣科學(xué)一級重點學(xué)科,研究生培養(yǎng)設(shè)大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境、氣象學(xué)兩個碩士和博士學(xué)位點;本科設(shè)有大氣科學(xué)專業(yè),是國家大氣科學(xué)本科基礎(chǔ)人才培養(yǎng)基地。近年來,為加強大氣與海洋科學(xué)之間的交叉和促進(jìn)大氣—海洋相互作用及其對氣候變化影響的研究,系名改為大氣與海洋科學(xué)系,并在實力強大的大氣科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)上擬增設(shè)物理海洋專業(yè),向海融合拓展。如果將大氣—海洋相互作用的研究重點定位于其對氣候變化的影響,顯然會影響以天氣研究為重點的海洋氣象學(xué)的發(fā)展。
中山大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院成立于2015年10月,其前身是1961年創(chuàng)辦的中山大學(xué)地理學(xué)系氣象學(xué)專業(yè)。該學(xué)院包括海洋氣象系在內(nèi)的院系架構(gòu)正在籌建中,目前本科設(shè)有大氣科學(xué)、應(yīng)用氣象學(xué)兩個專業(yè)。在大氣科學(xué)學(xué)院成立之前,根植于地理學(xué)系的中山大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)科專業(yè)的發(fā)展歷程比較曲折,1998年獲得氣象學(xué)博士學(xué)位授予權(quán),2001年獲批大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境專業(yè)碩士點,2010年獲得大氣科學(xué)一級學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)。早期在熱帶氣象學(xué)和海—氣相互作用方面較有特色,后來偏向大氣環(huán)境學(xué),近期以季風(fēng)和氣候變化為龍頭全面拓展。在海洋科學(xué)方面,中山大學(xué)早在建校之初即開展了海洋科學(xué)研究。2008年,歷經(jīng)多個基礎(chǔ)學(xué)科(比如生物學(xué)、地質(zhì)學(xué))的向海發(fā)展,成立了海洋學(xué)院,后更名為海洋科學(xué)學(xué)院。目前,海洋科學(xué)嘗試新辦學(xué)理念:本科生低年級接受數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)等相關(guān)學(xué)科教育,培養(yǎng)寬廣的知識面;二年級開始按海洋生物、海洋地質(zhì)、物理海洋、海洋化學(xué)方向“四選一”進(jìn)行專業(yè)培養(yǎng)。在大氣科學(xué)和海洋科學(xué)分屬不同學(xué)院的情況下,一方面,大氣科學(xué)學(xué)院正朝包括氣候變化在內(nèi)的更多方向強勢發(fā)展;另一方面,有悠久歷史淵源的海洋科學(xué)學(xué)院要重新崛起。作為交叉學(xué)科但學(xué)科歸屬又不明確的海洋氣象學(xué)處境有些尷尬,發(fā)展任重道遠(yuǎn)。
中國較早開展海洋水文氣象學(xué)中等教育的學(xué)校是成立于1958年的湛江氣象學(xué)校(這是現(xiàn)廣東海洋大學(xué)氣象學(xué)和物理海洋學(xué)教育的淵源)。早期招生有海洋水文氣象專業(yè)、氣象專業(yè),后來還有海訓(xùn)方面的專業(yè)。停辦十多年后于1979年復(fù)校,曾經(jīng)設(shè)置過氣象通信、氣象和農(nóng)業(yè)氣象等專業(yè)。湛江氣象學(xué)校并入湛江海洋大學(xué)后,相關(guān)專業(yè)升為大學(xué)專科。湛江海洋大學(xué)于2005年改名為廣東海洋大學(xué)后,氣象專業(yè)曾被納入水產(chǎn)學(xué)院氣象系。2009年,為加強海洋學(xué)科建設(shè)、強化海洋學(xué)科特色,廣東海洋大學(xué)在水產(chǎn)學(xué)院氣象系和環(huán)境科學(xué)系的基礎(chǔ)上,引進(jìn)海洋科學(xué)特聘人才,設(shè)立二級學(xué)院海洋與氣象學(xué)院。目前,學(xué)院擁有海洋科學(xué)一級學(xué)科博士點和碩士點,除物理海洋學(xué)之外,正逐步凝練拓展其他二級學(xué)科方向和領(lǐng)域。學(xué)院下設(shè)海洋科學(xué)、大氣科學(xué)兩個系,對應(yīng)海洋科學(xué)類和大氣科學(xué)類兩個本科專業(yè)。海洋科學(xué)類之下設(shè)置的物理海洋、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)3個本科專業(yè)均是《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》明列的專業(yè),也均有國家研究生人才培養(yǎng)二級學(xué)科一一對應(yīng),這種專業(yè)和學(xué)科的自然貫通比較有利于本科畢業(yè)生選擇對口專業(yè)就業(yè)和深造,也有利于研究生培養(yǎng)單位選拔培養(yǎng)對象。相比之下,大氣科學(xué)類之下按照《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》設(shè)置的大氣科學(xué)和應(yīng)用氣象學(xué)2個本科專業(yè),卻與國家研究生人才培養(yǎng)一級學(xué)科大氣科學(xué)下設(shè)的二級學(xué)科氣象學(xué)、大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境均不完全對應(yīng),這是目前中國大氣科學(xué)學(xué)科普遍存在的問題。廣東海洋大學(xué)曾經(jīng)嘗試在大氣科學(xué)專業(yè)之下分設(shè)天氣動力、海洋氣象、氣候變化3個專業(yè)方向,在應(yīng)用氣象專業(yè)之下分設(shè)應(yīng)急減災(zāi)和雷電防護(hù)2個專業(yè)方向,以突出特色培養(yǎng)和適應(yīng)就業(yè)市場。這種專業(yè)設(shè)置改革是符合學(xué)科多方向多層次發(fā)展邏輯的,但是,由于沒有對應(yīng)的二級學(xué)科自然貫通,同時也由于就業(yè)市場的變化,畢業(yè)生就業(yè)和深造趨勢均不太穩(wěn)定。
2018年中國海洋大學(xué)出版社出版了傅剛編著的《海洋氣象學(xué)》[5]一書,該書對海洋氣象學(xué)基礎(chǔ)知識有深入淺出的闡述,也包含了不少海洋氣象學(xué)發(fā)展的新內(nèi)容。我們注意到,該書是作為教育部海洋科學(xué)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會規(guī)劃教材和高等學(xué)校海洋科學(xué)類本科專業(yè)基礎(chǔ)課程規(guī)劃教材叢書之一出版的,可見,中國海洋氣象學(xué)學(xué)科歸屬的問題勢必也影響到相應(yīng)的教材編撰工作以及學(xué)科和專業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃。
根據(jù)WMO對海洋氣象學(xué)的定義,海洋氣象學(xué)是氣象學(xué)的一個分支,其研究內(nèi)容為海洋上的各種大氣現(xiàn)象,這些大氣現(xiàn)象對淺海和深海海水的影響,以及海洋表面對大氣現(xiàn)象的影響。美國氣象學(xué)會(AMS)對海洋氣象學(xué)的定義如下:它是氣象學(xué)的一部分,主要涉及對海洋部分包括島嶼和濱海區(qū)域的研究,特別是海洋氣象學(xué)能提供滿足海上航空與航海業(yè)務(wù)需求的服務(wù),由于海洋與大氣之間存在緊密的相互作用,海洋對天氣與氣候的影響可以追蹤到陸地的深處?,F(xiàn)代氣象學(xué)使用這個名詞來做區(qū)域上的或管理上的區(qū)別。氣象學(xué)詞典[6]中海洋氣象學(xué)首先被認(rèn)為是大氣科學(xué)的一個分支,是研究氣象現(xiàn)象與海洋現(xiàn)象及海上作業(yè)相互關(guān)系、相互作用的學(xué)科,研究范圍包括海洋上的天氣現(xiàn)象和天氣系統(tǒng)、海洋—大氣相互作用、大洋氣象波浪、冰山飄浮,以及為海洋事業(yè)提供的氣象服務(wù);其次也被認(rèn)為是海洋物理學(xué)的重要內(nèi)容。
大氣科學(xué)[6]是研究大氣結(jié)構(gòu)、組成、物理現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)、運動規(guī)律及其他問題的學(xué)科。主要分有理論氣象學(xué)(大氣物理學(xué)、大氣化學(xué))、實用氣象學(xué)(氣候?qū)W、天氣學(xué)、導(dǎo)變氣象學(xué))、應(yīng)用氣象學(xué)(農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、航空氣象學(xué)、海洋氣象學(xué)、水文氣象學(xué))等。廣義的大氣科學(xué)研究范圍還可以包括大氣與地面、海面及生物圈之間的相互作用,更廣義的大氣科學(xué)研究范圍把其他天體上的大氣也包括在內(nèi)。大氣科學(xué)的知識體系起始于氣象學(xué), 早期以大氣現(xiàn)象描述為主, 伴隨著數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科(又稱“母學(xué)科”)在氣象研究中的廣泛應(yīng)用, 逐步形成了大氣動力學(xué)、大氣物理學(xué)和大氣化學(xué)等分支學(xué)科;進(jìn)而隨著分支學(xué)科間以及與其他學(xué)科的進(jìn)一步融合, 最終形成了相對獨立和完整的大氣科學(xué)知識體系。
氣象學(xué)[6]是大氣科學(xué)的主要部分,也是地球物理學(xué)的重要分支。是應(yīng)用物理學(xué)原理和數(shù)學(xué)、物理方法來研究地球大氣中各種現(xiàn)象和過程的科學(xué)。主要研究地球周圍100 km以下,特別是50 km以下大氣中發(fā)生的現(xiàn)象(壓強、溫度、密度、能量等因素的分布以及大氣中電、光、聲學(xué)屬性等)及這些現(xiàn)象的演變過程。氣象學(xué)是一門古老的學(xué)科,最初與天文、地理、農(nóng)業(yè)聯(lián)系緊密。氣象學(xué)可分為天氣學(xué)、大氣物理學(xué)、氣候?qū)W、氣象儀器學(xué)(或大氣探測學(xué))和各種應(yīng)用氣象學(xué)。
從“大氣科學(xué)”詞目來看,海洋氣象學(xué)被明列為應(yīng)用氣象學(xué)的一支,強調(diào)其應(yīng)用性、非理論性。但是,從“氣象學(xué)”詞目來看,則不易找到海洋氣象學(xué)的位置,因為就在同一本氣象學(xué)詞典的“應(yīng)用氣象學(xué)”詞目中,即使列出12種專業(yè)氣象學(xué),海洋氣象學(xué)也沒有被明列其中。
大氣物理學(xué)[6]是大氣科學(xué)的一個分支,研究大氣的物理過程、物理現(xiàn)象及其演變規(guī)律。研究對象主要是對流層和平流層,但隨著科學(xué)的進(jìn)展,研究對象已向中間層、熱層及磁層擴展。傳統(tǒng)的大氣物理學(xué)研究大氣中不直接涉及力學(xué)的物理學(xué)問題(又叫物理氣象學(xué));廣義的大氣物理學(xué)則包括大氣動力學(xué),特別是云霧降水物理學(xué)需要用到大氣熱力學(xué)和流體力學(xué)的理論;更廣義的大氣物理學(xué)顯然除云霧降水物理學(xué)之外應(yīng)該包括整個大氣熱力學(xué)。從系統(tǒng)論來看,針對實際氣象問題,熱力和動力應(yīng)該結(jié)合起來。另外,大氣邊界層是重要的物質(zhì)、動量、能量(包括輻射、感熱、潛熱)交換場所,大氣物理學(xué)也應(yīng)該包括大氣邊界層物理學(xué),這才是大氣物理學(xué)的應(yīng)有之義。
值得注意的是,大氣物理學(xué)作為大氣科學(xué)的一個分支和大氣科學(xué)其他分支有緊密聯(lián)系,并且隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,大氣物理學(xué)在大氣科學(xué)中的地位越來越重要。比如,大氣物理過程受到天氣背景的制約,同時大氣物理研究和探測的結(jié)果,又廣泛用于天氣分析和預(yù)報;越來越受研究者關(guān)注的云動力學(xué)是大氣物理學(xué)和大氣動力學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物;大氣物理學(xué)的許多內(nèi)容(比如大氣輻射學(xué))涉及對氣候變化的研究;大氣物理學(xué)是大氣探測和應(yīng)用氣象學(xué)的基礎(chǔ),而這兩個學(xué)科的發(fā)展,又豐富了大氣物理學(xué)的內(nèi)容,例如大氣物理學(xué)為氣象雷達(dá)或衛(wèi)星觀測提供原理依據(jù),而雷達(dá)或衛(wèi)星探測的氣象信息則為研究大氣過程提供豐富的資料。海洋氣象學(xué)不屬于比較狹義的大氣物理學(xué),但是,大氣物理學(xué)與海洋氣象學(xué)有非常緊密的聯(lián)系。一方面,廣義的大氣物理學(xué)中的大氣邊界層物理學(xué)中的海洋大氣邊界層物理學(xué)是海洋氣象學(xué)的重要理論基礎(chǔ),它增加了海洋氣象學(xué)的理論特色;另一方面,大氣物理學(xué)可以為海上大氣探測提供原理依據(jù)。
海洋學(xué)(https://baike.baidu.com/item/海洋學(xué))即海洋科學(xué),是研究海洋的自然現(xiàn)象、性質(zhì)及其變化規(guī)律,以及與開發(fā)利用海洋有關(guān)的知識體系,是地球科學(xué)的重要組成部分。海洋科學(xué)是一門綜合性很強的學(xué)科,從海洋科學(xué)的內(nèi)涵以及其專業(yè)發(fā)展的歷程來看,其涉及的專業(yè)領(lǐng)域非常廣泛,各專業(yè)的理論部分依賴于各基礎(chǔ)學(xué)科,正是各基礎(chǔ)學(xué)科偏向于海洋特色的應(yīng)用形成海洋科學(xué)的專業(yè)體系,包括海洋物理學(xué)、海洋化學(xué)、海洋生物學(xué)和海洋地質(zhì)學(xué)等。
海洋物理學(xué)是海洋科學(xué)的一部分,也是地球物理學(xué)中的重要分支。它是以物理學(xué)的理論、技術(shù)和方法研究發(fā)生于海洋中的各種物理現(xiàn)象及其變化規(guī)律的學(xué)科。廣義的海洋物理學(xué)主要包括物理海洋學(xué)、海洋氣象學(xué)、海洋聲學(xué)、海洋光學(xué)、海洋電磁學(xué)、河口海岸帶動力學(xué)等;最狹義的海洋物理學(xué)是海洋探測、衛(wèi)星海洋遙感、海洋光學(xué)、海洋聲學(xué)、海洋傳感器等和觀測、認(rèn)知海洋有關(guān)的信息技術(shù)。
物理海洋學(xué)主要研究海水的各類運動、海水湍流和物質(zhì)輸送、海水微結(jié)構(gòu)及其規(guī)律;更廣義一點的物理海洋學(xué)還研究海洋同大氣圈和巖石圈的相互作用規(guī)律,即包括海洋大氣相互作用、海洋氣象學(xué);最廣義的物理海洋學(xué)還研究海洋中聲、光、電的現(xiàn)象和過程,以及有關(guān)海洋觀測的各種物理學(xué)方法,這也實際上就是最廣義的海洋物理學(xué)。
值得注意的是,在海洋科學(xué)最近幾十年的發(fā)展中[7],物理海洋學(xué)和海洋物理學(xué)漸漸地分別有了其特指的內(nèi)涵,特別是由于物理海洋學(xué)從主要研究海水的各類運動而向大氣圈和巖石圈拓展,海洋物理學(xué)變得更多地是指其狹義內(nèi)涵,即側(cè)重于觀測和認(rèn)知海洋有關(guān)的信息技術(shù)。如今,海洋物理學(xué)作為一個名詞從學(xué)科分類體系逐漸淡出,但新興的海洋技術(shù)和海洋工程逐步發(fā)展起來了。
以上分析發(fā)現(xiàn),大氣科學(xué)和海洋科學(xué)均是研究范圍很廣的學(xué)科,相關(guān)學(xué)科分支均具有廣義和狹義的范圍界定。相較于在大氣科學(xué)體系的位置,在海洋科學(xué)體系中,海洋氣象學(xué)只是浩瀚海洋中的一滴水,是物理海洋學(xué)向大氣圈經(jīng)海洋—大氣相互作用之外的進(jìn)一步擴展。
要厘清海洋氣象學(xué)的學(xué)科歸屬,有一個概念要明確,即海洋—大氣相互作用,簡稱?!獨庀嗷プ饔?。海—氣相互作用[6]指海洋與大氣密邇相接、互相影響、互相制約、交替耦合、彼此適應(yīng)的作用。遼闊的海洋具有很大的熱容量,在調(diào)節(jié)氣溫、提供大氣以水汽及凝結(jié)核、影響大氣穩(wěn)定度、使氣團變性并成為氣團源地之一、調(diào)節(jié)氣候等方面,都有較大貢獻(xiàn)。海水又在以波浪等阻滯氣流、形成海面平流海霧及蒸汽霧、供應(yīng)大氣以潛熱能、促成海面天氣系統(tǒng)的形成和發(fā)展等方面,有很大作用。而大氣對海洋也有影響,如氣流能吹動海水以形成洋流、風(fēng)浪、海潮;云層能減弱海面接受到的太陽輻射增溫從而影響海水的穩(wěn)定度;降水的強弱、蒸發(fā)的盛衰,都會影響海水鹽度的濃淡;臺風(fēng)能形成涌浪;氣溫影響海冰;海面出現(xiàn)的風(fēng)成環(huán)流會影響海洋的深層環(huán)流及鉛直方向的水流;氣壓的高低會使海水內(nèi)所溶的氣體發(fā)生變化。研究?!獨庀嗷プ饔脤庀髮W(xué)、海洋學(xué)等,都是十分重要的。
大氣有多尺度特征[8],海水有多尺度特征[9],?!獨庀嗷プ饔镁哂蟹浅XS富的內(nèi)容,上述?!獨庀嗷プ饔酶拍钪械摹懊苓儭眱勺稚羁痰靥崾玖撕!獨庀嗷プ饔玫亩喑叨忍卣鳌:!獨庀嗷プ饔檬沁B接氣象學(xué)和海洋學(xué)的重要紐帶,既是海洋氣象學(xué)也是物理海洋學(xué)的重要研究內(nèi)容。有趣的是,學(xué)術(shù)界中文用“?!獨庀嗷プ饔谩倍?,英文用“air-sea interaction”多,這也許從一個側(cè)面反映了中西方最初對相互作用尺度認(rèn)識及作用主體認(rèn)識的傾向性。
大多數(shù)情況下,由于大氣的變化遠(yuǎn)快于海洋的變化,?!獨庀嗷プ饔弥刑貏e是短期、小尺度相互作用的主體往往是大氣,盡管海霧、海冰、臺風(fēng)生成發(fā)展于海面,風(fēng)暴潮和海浪是海水的起伏,但這些海面現(xiàn)象和氣象現(xiàn)象的驅(qū)動和生消變化主要影響因素是海面大氣的變化,影響海洋氣象災(zāi)害的主要因素來源于大氣變幻,海洋氣象災(zāi)害預(yù)報預(yù)警能力直接受制于天氣預(yù)報的準(zhǔn)確度和精確度,離開準(zhǔn)確性的天氣預(yù)報,談不上準(zhǔn)確的海面波、浪、潮的預(yù)報。風(fēng)暴潮預(yù)報專家秦曾灝先生曾在他的著名論文“?!獨庀嗷プ饔门c海流、風(fēng)暴潮”[10]一文中說過,淺海和超淺海海流和風(fēng)暴潮數(shù)值預(yù)報的實現(xiàn)不能擺脫對海面大氣溫壓場數(shù)值預(yù)報的依賴。因此,把海洋氣象學(xué)納入物理海洋學(xué)的拓展范圍有些勉強,不是物理海洋學(xué)的應(yīng)有之義。物理海洋學(xué)向深海遠(yuǎn)洋拓展才是其學(xué)科應(yīng)有之義。
綜合分析來看,將海洋氣象學(xué)歸屬于大氣科學(xué)比歸屬于海洋科學(xué)更適合海洋氣象學(xué)的發(fā)展,且當(dāng)務(wù)之急是把?!獨庀嗷プ饔玫难芯扛嗟匾龑?dǎo)到更小尺度上來。另外,由于海洋氣象學(xué)與應(yīng)用氣象學(xué)中的其他分支相比,更具獨特性,即不單是將氣象學(xué)應(yīng)用于一個相對獨立的行業(yè),更是應(yīng)用于具有強烈的多尺度相互作用的客體,也由于海洋氣象學(xué)研究的重要性,未來將海洋氣象學(xué)作為獨立的專業(yè)方向與天氣學(xué)、氣候?qū)W等并列設(shè)置于大氣科學(xué)類專業(yè)之下比放入應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)作為一個方向更為合適。而海洋科學(xué)類之下設(shè)置的物理海洋學(xué)專業(yè)則回歸其對海水的各類運動和結(jié)構(gòu)(如海流、行星波、海洋內(nèi)波、海水湍流和物質(zhì)輸送、海水層的微熱動力結(jié)構(gòu)等)的觀測、分析和模擬的關(guān)注和研究。當(dāng)然,在物理海洋學(xué)中保留?!獨庀嗷プ饔弥嘘P(guān)于大氣對海洋的作用部分是很必要的。至于海面的運動,當(dāng)作為整個海水運動的一部分時是物理海洋學(xué)的研究對象,且是很重要的一部分,因為它往往是更深層海水運動的驅(qū)動源。但是,當(dāng)海面的波、浪、潮等作為極端災(zāi)害事件的主體時應(yīng)是海洋氣象學(xué)的研究對象,海面波、浪、潮的預(yù)報交由更多掌握氣象學(xué)知識和技能的海洋氣象學(xué)者,利用考慮了海表熱動力作用的大氣數(shù)值模式來完成更為合理。當(dāng)然,要做好海上和海岸帶天氣預(yù)報,也必須考慮來自作為下墊面的海面和海岸帶的影響。
2016年1月,為貫徹建設(shè)海洋強國的發(fā)展戰(zhàn)略、加強海洋氣象服務(wù),中國國家發(fā)展改革委員會會同中國氣象局、國家海洋局組織編制完成了《海洋氣象發(fā)展規(guī)劃(2016—2025年)》[11](以下簡稱《規(guī)劃》)?!兑?guī)劃》確定了全國海洋氣象發(fā)展的指導(dǎo)思想、發(fā)展目標(biāo)、規(guī)劃布局和主要任務(wù),對氣象、海洋等部門建立共建共享協(xié)作機制做了安排,是這十年全國海洋氣象發(fā)展的基本依據(jù)。
2018年3月自然資源部(對外保留國家海洋局牌子)的組建強調(diào)了海洋作為自然資源一部分的屬性,體現(xiàn)了國家生態(tài)文明建設(shè)、海洋強國建設(shè)和統(tǒng)籌自然資源管理的戰(zhàn)略部署。讓海洋戰(zhàn)略規(guī)劃、海洋技術(shù)發(fā)展、海域海島管理、海洋預(yù)警監(jiān)測、海洋權(quán)益等工作更易內(nèi)部協(xié)調(diào),也更便于海洋事業(yè)與其他事業(yè)協(xié)調(diào)。比如,最近自然資源部整合發(fā)布了2021年1月截止的《自然資源現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)目錄》就是一種協(xié)同管理的例子。中國氣象局在機構(gòu)改革中并未像海洋局一樣并入自然資源部,也未像地震局一樣并入應(yīng)急管理部,可能與氣象資源的特殊性、學(xué)科的基礎(chǔ)性和氣象保障的多重性有關(guān)。當(dāng)然,基于地球系統(tǒng)理念,氣象部門要提高氣象保障能力,也必須加強與自然資源部各部門特別是海洋局的協(xié)調(diào)。
中國氣象局局長莊國泰在2021年全國氣象局長會議上提到“海洋氣象是中國氣象業(yè)務(wù)的短板”,宣示未來海洋氣象業(yè)務(wù)的發(fā)展氣象部門責(zé)無旁貸,也意味著過去由海洋業(yè)務(wù)部門承擔(dān)的一部分海洋氣象業(yè)務(wù)將可能回歸氣象業(yè)務(wù)部門。
20世紀(jì)80年代束家鑫[12]對中國海洋氣象學(xué)的發(fā)展進(jìn)行了回顧和展望。他在文中對海洋氣象學(xué)的研究范圍是這樣界定的:海洋及巨大水域上的天氣現(xiàn)象和天氣系統(tǒng)、海洋與大氣相互作用、海上風(fēng)暴潮、海浪等。他從海洋氣象觀測、探測和資料收集,海上風(fēng)暴潮及海浪、海氣相互作用、溫帶氣旋、臺風(fēng)等方面分析總結(jié)了海洋氣象學(xué)的研究內(nèi)容、研究方法、研究成果,強調(diào)了海上觀測和數(shù)值模擬的重要性。他將海氣相互作用的研究分為海冰的預(yù)報、小尺度海氣相互作用、大尺度海氣相互作用3個方面。他還特別指出,海洋和大氣相互作用及其對天氣氣候的影響是氣象學(xué)和海洋學(xué)的基本理論問題,是地球科學(xué)中一個十分活躍的問題,內(nèi)容極為廣泛。左中道[13]在20世紀(jì)80年代末期曾指出,關(guān)于小尺度海氣相互作用,還須在海上小尺度觀測、理論研究等方面多開展些工作。Rogers[14]1995年在回顧?!獨庀嗷プ饔醚芯繒r也指出人們已認(rèn)識到了小尺度過程在?!獨庀嗷プ饔弥械闹匾?。Kraus和Businger[15]在1994年提出了一些需引起更多關(guān)注的研究領(lǐng)域:風(fēng)和表面波的相互作用及其作為次網(wǎng)格尺度過程在大尺度環(huán)流模式中的參數(shù)化,?!獨饨缑骈g氣體傳輸?shù)龋婕暗叫〕叨冗^程。
20世紀(jì)50年代在美國海軍研究辦公室(ONR)主導(dǎo)下,伍茲霍爾海洋研究所等研究機構(gòu)和許多大學(xué)的氣象系參與了大量海洋氣象方面的基礎(chǔ)研究工作,在《Journal of Meteorology》和《Deep Sea Research(1953)》有部分公開發(fā)表的結(jié)果。1962年,《Journal of Meteorology》改名為《Journal of the Atmospheric Sciences》,《Deep Sea Research(1953)》改名為《Deep Sea Research and Oceanographic Abstract》,兩者均擴大了發(fā)文范圍,從不同角度保住了海洋氣象學(xué)研究的陣地。1977年《Deep Sea Research and Oceanographic Abstract》改名為《Deep Sea Research》,并于1979年再次改名并拆分為兩份雜志《Deep Sea Research Part A. Oceanographic Research Papers》和《Deep Sea Research Part B. Oceanographic Literature Review》,分別登載海洋學(xué)研究論文和回顧性文章。Part B的回顧性文章自1979年1月改刊起至1992年12月???,一直按以下6個主題來分類:物理海洋學(xué)、海洋氣象學(xué)、化學(xué)海洋學(xué)、海底地質(zhì)和地球物理學(xué)、生物海洋學(xué)、綜合。Part A于1993年被拆分為兩份雜志《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》和《Deep Sea Research Part II: Topical Research Papers in Oceanography》,Part I曾在1994年1月發(fā)出過一次近岸海洋學(xué)征稿啟事。可見,雖然雜志名稱仍然保留“深海研究”,其發(fā)文重點逐步偏向各國近岸?!禗eep Sea Research》系列雜志雖然一直公開發(fā)表至今,中國國內(nèi)圖書館很難查到其1995年以前的論文全文,而在1995年以后,中國人在此雜志上發(fā)文越來越多,并且逐步有中國人或華人擔(dān)任期刊編輯。與此相對應(yīng),美國氣象界在1992年將中尺度氣象學(xué)研究的關(guān)注點導(dǎo)向至陸架海岸氣象學(xué)[16],后來Rotunno等[17]于1996年對前幾年的海岸氣象學(xué)和海洋學(xué)的科學(xué)進(jìn)展進(jìn)行了回顧,以會議總結(jié)的形式報告給美國國家研究委員會,具有向政府提供科技戰(zhàn)略咨詢的性質(zhì),報告中強調(diào)了海岸氣象學(xué)的重要性和復(fù)雜性,認(rèn)為對海岸區(qū)域海洋和大氣的短時(0—24 h)小范圍(10—100 km)的預(yù)報是現(xiàn)實可期的,并提出了如何實現(xiàn)此目標(biāo)的建議。以上分析發(fā)現(xiàn),實際上,1992—1993年是美國甚至整個西方關(guān)于海洋氣象學(xué)學(xué)科歸屬認(rèn)識的一個轉(zhuǎn)折點,在此之前,海洋氣象基礎(chǔ)研究主要依托海軍科學(xué)研究部門主導(dǎo)下的深海海上觀測,氣象學(xué)家和海洋學(xué)家均有貢獻(xiàn),但更多地從名義上歸屬于海洋學(xué)界;在此之后,隨著計算機技術(shù)的進(jìn)步,海洋氣象研究更多地由已掌握一定中尺度氣象數(shù)值模擬技術(shù)的氣象學(xué)家主導(dǎo),且研究重點更偏向于比深海更易獲得觀測資料的海岸地區(qū)[18]。美國于1970年在海岸和地質(zhì)調(diào)查局、天氣局、水產(chǎn)和漁業(yè)委員會3個組織的基礎(chǔ)上成立了國家海洋和大氣管理局(NOAA),隸屬商務(wù)部。NOAA的成立協(xié)調(diào)了美國天氣、海洋、漁業(yè)、氣候、環(huán)境、太空各個方面,也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的國際影響。
國際上海洋氣象觀測和海洋學(xué)觀測分別由下屬于WMO的海洋氣象學(xué)委員會(CMM)和下屬于聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)的政府間海洋學(xué)委員會(IOC)協(xié)調(diào)。1999年,WMO和IOC發(fā)起成立了海洋學(xué)和海洋氣象學(xué)聯(lián)合技術(shù)委員會(JCOMM)[19],旨在對海洋和海洋氣象觀測、資料管理和服務(wù)進(jìn)行國際協(xié)調(diào)。2001年,JCOMM第一次會議[20]在冰島舉行,有4人及以上成員的主要國家代表團的成員所在單位分布情況見表1。另外,此次會議的8位特邀專家英國3位、美國2位、澳大利亞1位、法國1位、日本1位,大部分是西方主要國家在一些國際性海洋觀測機構(gòu)技術(shù)指導(dǎo)委員會的專家。以上與會人員分布情況從側(cè)面反映了當(dāng)時各國對海洋氣象學(xué)和海洋學(xué)的科技和業(yè)務(wù)管理架構(gòu)。由此看來,本世紀(jì)初國際主流將海洋氣象學(xué)歸屬于氣象組織,但由于觀測數(shù)據(jù)對于海洋氣象學(xué)越來越重要,近20 a其與海洋學(xué)的聯(lián)系一直在加強。在JCOMM這個由西方主導(dǎo)的機構(gòu)中,中國起初由氣象部門參與為主,近年來海洋部門參與更多。事實上,西方國家很重視收集全球氣象和海洋觀測數(shù)據(jù),長期致力于推動國際合作以發(fā)動各國力量建立全球觀測網(wǎng),比如世界天氣監(jiān)測網(wǎng)(WWW,World Weather Watch,始建于1962年)、熱帶大氣海洋觀測陣(TAO,Tropical Atmospheric Ocean,始建于1985年)、全球大洋觀測系統(tǒng)(Global Ocean Observing System,始建于1991年)、地轉(zhuǎn)海洋學(xué)實時觀測陣(ARGO,Array for Real-time Geostrophic Oceanography,始建于1998年)等。中國幅員遼闊,向國際組織貢獻(xiàn)了較多有益的數(shù)據(jù),但目前還很難掌握數(shù)據(jù)全貌并綜合應(yīng)用。
表1 參加JCOMM第一次會議主要國家代表團的成員所在單位分布情況Table 1 Member affiliations of main national delegations attending the first meeting of JCOMM
受國際影響,從20世紀(jì)80年代以來,中國政府部門和學(xué)者參與了多項海洋氣象學(xué)或更廣義的氣候研究國際合作,比如熱帶海洋全球大氣/耦合海洋大氣響應(yīng)試驗(TOGA/COARE)[21]。幾十年過去了,在大尺度海氣相互作用和氣候效應(yīng)方面發(fā)表了很多文章,特別是關(guān)于ENSO[22],在臺風(fēng)[23]、海霧[24]、海冰[25]、海上大風(fēng)[26]等災(zāi)害天氣的觀測、理論、模擬和預(yù)報等方面也已經(jīng)取得了很大發(fā)展,但是在小尺度?!獨膺吔鐚油牧鹘Y(jié)構(gòu)的研究、動量和熱量交換的研究[27]、海洋大氣邊界層動力學(xué)理論和數(shù)值模擬方面[28]進(jìn)展并不多。這可能受制于觀測手段和探測技術(shù),也可能與學(xué)科歸屬問題有關(guān)。20世紀(jì)90年代末以來,中國研究人員與國外合作或者獨立進(jìn)行了一些細(xì)致的海氣相互作用方面的觀測和分析,比如在南沙[29],在黃海和東海[30],但是規(guī)模都不大,持續(xù)時間也不長。1999年吳增茂和盛立芳[31]回顧了國內(nèi)外海岸氣象學(xué)研究進(jìn)展。2004年Wang等[32]全方位回顧了1999—2002年中國海洋氣象學(xué)研究進(jìn)展,提出了積極參與國際合作,展望了以南海為重點的觀測和影響研究,所回顧的海洋氣象學(xué)研究論文分別來自海洋界和氣象界,并且,這篇回顧性文章的3位作者分別來自中國科學(xué)院海洋研究所、中國氣象局臺風(fēng)研究所、中國氣象局熱帶海洋氣象研究所,這充分體現(xiàn)了海洋氣象學(xué)學(xué)科的交叉性。2008年Wang等[33]再次回顧了2003—2006年中國海洋氣象學(xué)研究進(jìn)展,通過更多的第一手?jǐn)?shù)據(jù)解決了一些科學(xué)問題,重點對臺風(fēng)、海嘯、海冰、海霧、風(fēng)浪等海洋災(zāi)害的研究進(jìn)行了梳理,介紹了中國海洋氣象預(yù)報技術(shù)和遙感技術(shù)的進(jìn)步,指出了未來努力的方向:改進(jìn)探測技術(shù)、提高觀測精度、加強現(xiàn)場觀測實驗、揭示?!獨庀嗷プ饔迷?、應(yīng)用于預(yù)報實踐、建立合適的流體動力學(xué)模式。這篇新的海洋氣象學(xué)回顧性文章的4位作者均來自中國科學(xué)院海洋研究所,少了氣象界的參與,這似乎從側(cè)面反映了中國海洋氣象學(xué)學(xué)科歸屬的問題及帶來的影響。近十年,中國在沿海建立了一些海洋氣象觀測站進(jìn)行長期觀測和實驗。比如,氣象部門在廣東茂名建立的海洋氣象觀測站[34]是其中的一個代表。這些海洋氣象觀測站的建立大大促進(jìn)了海岸氣象學(xué)研究和臺風(fēng)預(yù)報[35]。2012年彭世球等[36]比較全面地回顧了區(qū)域海氣耦合模式研究進(jìn)展。近年來,中國不同單位在海—氣—浪—流耦合模式的開發(fā)應(yīng)用方面進(jìn)行了很多嘗試,比如中國氣象局上海臺風(fēng)研究所[37]、解放軍科教部門[38-40]、航運界[41-42]等。這些是目前研究的前沿,模式的物理和動力過程的細(xì)節(jié)有待通過更多的觀測和理論研究加以完善,逐步改進(jìn)預(yù)報效果。最近幾年,中國學(xué)者加強了對近海海風(fēng)鋒及其觸發(fā)對流的機制研究[43-44]以及遠(yuǎn)距離臺風(fēng)大暴雨的機制研究[45-48],這兩方面的研究實際上分別涉及海上天氣現(xiàn)象對陸地的近岸和內(nèi)陸造成的高影響天氣,屬于海洋氣象學(xué)的重點研究內(nèi)容,也是難點??梢?,未來海上大氣和海表面狀況的探測仍然是制約海洋氣象學(xué)研究的瓶頸之一。
海洋科學(xué)是一個很廣泛的學(xué)科,物理海洋學(xué)的理論和數(shù)值模擬研究也一樣高度依賴于觀測,海洋觀測探測是聯(lián)系海洋科學(xué)各方向以及海洋氣象學(xué)研究的紐帶。正如國家自然科學(xué)基金委冷疏影和許學(xué)偉[49]指出,海洋科學(xué)是一個觀測學(xué)科,高度依賴對海洋的長期觀測和數(shù)據(jù)積累,未來需要發(fā)展壯大觀測探測技術(shù)分支學(xué)科,基金委將大力支持海上觀測實驗,支撐海洋科學(xué)理論創(chuàng)新。以海上觀測探測為紐帶,加強與海洋科學(xué)的聯(lián)系,是海洋氣象學(xué)發(fā)展的重要途徑。
長期以來,海洋氣象學(xué)存在學(xué)科歸屬矛盾,影響科研和教學(xué)活動的有效組織。理順學(xué)科歸屬問題對于海洋氣象學(xué)的有序發(fā)展非常重要。撇開歷史發(fā)展的遺留問題,綜合分析表明,海洋氣象學(xué)歸屬于大氣科學(xué)比歸屬于海洋科學(xué)更合理。厘清海洋氣象學(xué)學(xué)科歸屬的關(guān)鍵是理解?!獨庀嗷プ饔玫亩喑叨忍卣?。
海洋氣象學(xué)歸屬于大氣科學(xué)有利于其科研活動的有效組織。但是,也要避免學(xué)科方向條塊分割,要避免自立山頭和固步自封,強調(diào)綜合應(yīng)用相關(guān)各門基礎(chǔ)知識,認(rèn)知現(xiàn)象、分析現(xiàn)象、理解規(guī)律、預(yù)測現(xiàn)象、服務(wù)社會。海洋氣象學(xué)未來的發(fā)展極大地依賴于海上高科技探測技術(shù)、實地和遙感觀測的綜合應(yīng)用、中小尺度?!獨庀嗷プ饔美碚摰耐黄?、多層次大氣—海洋耦合模式的發(fā)展。隨著研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步,涉及的學(xué)科也是動態(tài)發(fā)展的。相應(yīng)地,高校需要培養(yǎng)具有扎實地球物理流體動力學(xué)基礎(chǔ)理論和寬厚的大氣科學(xué)與海洋科學(xué)專門知識,熟練掌握數(shù)值模擬技術(shù)的復(fù)合型海洋氣象專業(yè)人才。在教學(xué)實踐中,可以打破傳統(tǒng)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計局限,使課程設(shè)計向著整體優(yōu)化的方向發(fā)展,教師跨系甚至跨院協(xié)調(diào),大氣和海洋協(xié)同出海,既節(jié)約成本,又加強交流,還可能產(chǎn)出綜合性的研究成果。
要理順中國海洋氣象學(xué)學(xué)科歸屬問題,需要科研、教育、業(yè)務(wù)主管部門從國家層面進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)。理順學(xué)科歸屬是一方面,引導(dǎo)學(xué)科重點發(fā)展方向更是一個很重要的問題。對于海洋氣象學(xué)來說,從大處著眼,從小處著手,需要把?!獨庀嗷プ饔玫难芯恳龑?dǎo)到更小的尺度,需要投入更多人力物力潛心攻關(guān)卡脖子技術(shù)和理論,即海上高科技探測技術(shù)、實地和遙感觀測的綜合應(yīng)用方法、中小尺度?!獨庀嗷プ饔美碚?、多層次大氣—海洋耦合模式。
(致謝:感謝廣東海洋大學(xué)發(fā)展規(guī)劃處林年冬教授指導(dǎo)。)