防“風(fēng)”預險 知識產(chǎn)權為器

連日來(lái)，2018年第22號超強臺風(fēng)“山竹”席卷西太平洋，先后對北馬里亞納群島、菲律賓等國家和地區造成了重大經(jīng)濟損失和人員傷亡?！吧街瘛眮?lái)襲，氣勢洶洶，即將正面迎接史上最強臺風(fēng)的國人卻毫無(wú)懼色。各種預測、抗擊臺風(fēng)的自主知識產(chǎn)權“黑科技”，正是人們不懼風(fēng)雨的底氣所在。

捕“風(fēng)”捉影

“山竹”的風(fēng)眼大約在9月11日才逐漸形成，勉強在形式上符合臺風(fēng)的特征?？稍缭?月4日，“山竹”連名字還沒(méi)有時(shí)，我國氣象部門(mén)便已敏銳地捕捉到它的蛛絲馬跡。

今年5月8日零時(shí)起，我國全部國家級氣象業(yè)務(wù)平臺完成“風(fēng)云二號”到“風(fēng)云四號”衛星業(yè)務(wù)的切換，中國及亞太地區用戶(hù)可正式接受“風(fēng)云四號”A星數據。通過(guò)這顆我國自主研發(fā)衛星的“千里眼”，全球熱帶氣旋一覽無(wú)余。其裝載擁有自主知識產(chǎn)權的可見(jiàn)光掃描輻射計，可提供500米高時(shí)空分辨率圖像，反映臺風(fēng)云結構及其演變的精細化動(dòng)態(tài)信息?！吧街瘛眮?lái)華前的瞬息變化，公眾都可以在中國氣象局網(wǎng)站國家氣象中心欄目中通過(guò)“風(fēng)云四號”A星發(fā)來(lái)的動(dòng)態(tài)圖片進(jìn)行了解。

兩個(gè)月前的臺風(fēng)“安比”是“風(fēng)云四號”A星向公眾展示其“神機妙算”的“首秀”。在對“安比”的監測中，“風(fēng)云四號”A星攜帶的干涉式大氣垂直探測儀（GIIRS）實(shí)現了兩個(gè)“首次”：國際首次大范圍高頻次大氣垂直探測，實(shí)現每15分鐘一次對臺風(fēng)目標區快速觀(guān)測，精準預報臺風(fēng)路徑和中心降雨情況；我國首次實(shí)踐交互式“觀(guān)測—預報”模式，精確定量預報風(fēng)雨影響。

“天上”監測到的海量數據，離不開(kāi)“地上”的決策分析。作為我國臺風(fēng)和海洋氣象預報預警業(yè)務(wù)的“國家隊”，中央氣象臺臺風(fēng)與海洋氣象預報中心開(kāi)發(fā)了擁有自主知識產(chǎn)權的臺風(fēng)路徑集合預報訂正方法（TYTEC）、基于數值模式和衛星反演資料相結合的臺風(fēng)風(fēng)圈半徑客觀(guān)分析方法等，目前24小時(shí)臺風(fēng)路徑預報誤差均穩定在60公里左右，達到世界先進(jìn)水平。

為了攜手周邊國家和地區共同抵御風(fēng)災，我國還制定了《風(fēng)云衛星國際用戶(hù)防災減災應急保障機制》（FYESM）?！吧街瘛钡顷懛坡少e前，中國氣象局通過(guò)FYESM，將“風(fēng)云二號”F星、“風(fēng)云三號”和“風(fēng)云四號”衛星相關(guān)監測數據實(shí)時(shí)推送給菲律賓氣象部門(mén)，幫助菲律賓及時(shí)采取有效措施降低了人員傷亡和財產(chǎn)損失。

“山竹”飛速掠過(guò)南海，瞬時(shí)風(fēng)力高達17級，所到之處摧枯拉朽。這對設計抗風(fēng)力為16級的港珠澳大橋提出了嚴峻考驗。有網(wǎng)友戲稱(chēng)，港珠澳大橋是“一入學(xué)就考超綱題”。

9月17日，“山竹”中心風(fēng)圈離開(kāi)港珠澳大橋。大橋管理局工作人員登橋檢查，令人贊嘆的是，大橋主體結構、島上房建及收費站結構、交通工程附屬設施均未受到損壞，人工島未有窗戶(hù)玻璃破裂，全線(xiàn)供配電系統高低壓運行正常，各泵狀態(tài)正常。此次“大考”，港珠澳大橋“完勝”。

對于港珠澳大橋這個(gè)超級“學(xué)霸”而言，成功經(jīng)受考驗的背后，是一次次堪比實(shí)戰的“模擬考”，西南交通大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗室正是港珠澳大橋的“輔導老師”。地處伶仃洋海域的港珠澳大橋，平均每年遭遇1.8次強臺風(fēng)。西南交通大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗室經(jīng)過(guò)模擬實(shí)驗，通過(guò)在檢修車(chē)軌道上加上導流板，并對橋塔迎風(fēng)面結構加以改造，將風(fēng)漩渦引開(kāi)、打散，有效化解風(fēng)力破壞作用。

記者在國家知識產(chǎn)權局網(wǎng)站上以“風(fēng)洞”為關(guān)鍵詞進(jìn)行專(zhuān)利檢索發(fā)現，西南交通大學(xué)提交了59件專(zhuān)利申請，其中34件已獲權，多為橋梁風(fēng)洞試驗裝置。正是這些專(zhuān)利，讓港珠澳大橋穩如泰山。

“山竹”中心瞬時(shí)風(fēng)速超過(guò)55米/秒，相當于時(shí)速近200公里。高速行駛的動(dòng)車(chē)組列車(chē)比“風(fēng)馳電掣”更快，要如何在風(fēng)中疾馳還能行得穩？中南大學(xué)校長(cháng)田紅旗院士“臥底”青藏高原3年，給出了建設自動(dòng)化大風(fēng)行車(chē)安全指揮系統的答案。

2002年起，田紅旗帶領(lǐng)團隊來(lái)到青藏鐵路，進(jìn)行了為期3年的沿線(xiàn)勘察。2006年，田紅旗和團隊創(chuàng )新研發(fā)出了“高原鐵路大風(fēng)監測預警與行車(chē)指揮系統”，實(shí)現了鐵路運輸應對惡劣風(fēng)災害能力的重大技術(shù)突破。該項目取得了良好的社會(huì )效益，并獲得國家科技進(jìn)步特等獎。

田紅旗的得意門(mén)生、中南大學(xué)交通運輸工程學(xué)院載運工具運用工程專(zhuān)業(yè)教授劉輝在此基礎上更進(jìn)一步。他提出了“智能鐵路短時(shí)風(fēng)速預測理論與方法”，并獲得中國發(fā)明專(zhuān)利，巧妙地將高速鐵路工程的大風(fēng)風(fēng)速信號預測技術(shù)難題與人工智能前沿科學(xué)理論相結合，為保障強風(fēng)中的鐵路行車(chē)安全提供了大風(fēng)預測能力，該成果已應用于國內的武廣、蘭新、青藏等多條鐵路的大風(fēng)防災工程中。目前，劉輝擁有中國發(fā)明專(zhuān)利27件，在智能鐵路和交通機器人方面形成了完整的、原創(chuàng )性的核心技術(shù)體系，可謂“馭風(fēng)有術(shù)”。

9月17日20時(shí)，中央氣象臺發(fā)布臺風(fēng)預報稱(chēng)，“山竹”在廣西西部減弱為熱帶低壓，此后繼續向西偏北方向移動(dòng)，強度進(jìn)一步減弱，其環(huán)流中心已難以確定，故停止對其進(jìn)行編報?！吧街瘛睅?lái)的大風(fēng)和降水仍將持續一段時(shí)間，受影響地區的生產(chǎn)生活正在迅速恢復正常。手握利器，無(wú)懼風(fēng)雨，在自主知識產(chǎn)權的助力下，未來(lái)無(wú)論是面臨超強臺風(fēng)還是何種險境，我們或許都能從容應對。（孫迪）