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知识产权为器 直面风雨无惧
 
2018-09-20 13:24 (来源:中国知识产权报)

  连日来,2018年第22号超强台风“山竹”席卷西太平洋,先后对北马里亚纳群岛、菲律宾等国家和地区造成了重大经济损失和人员伤亡。“山竹”来袭,气势汹汹,即将正面迎接史上最强台风的国人却毫无惧色。各种预测、抗击台风的自主知识产权“黑科技”,正是人们不惧风雨的底气所在。

  捕“风”捉影 

  “山竹”的风眼大约在9月11日才逐渐形成,勉强在形式上符合台风的特征。可早在9月4日,“山竹”连名字还没有时,我国气象部门便已敏锐地捕捉到它的蛛丝马迹。

  今年5月8日零时起,我国全部国家级气象业务平台完成“风云二号”到“风云四号”卫星业务的切换,中国及亚太地区用户可正式接受“风云四号”A星数据。通过这颗我国自主研发卫星的“千里眼”,全球热带气旋一览无余。其装载拥有自主知识产权的可见光扫描辐射计,可提供500米高时空分辨率图像,反映台风云结构及其演变的精细化动态信息。“山竹”来华前的瞬息变化,公众都可以在中国气象局网站国家气象中心栏目中通过“风云四号”A星发来的动态图片进行了解。

  两个月前的台风“安比”是“风云四号”A星向公众展示其“神机妙算”的“首秀”。在对“安比”的监测中,“风云四号”A星携带的干涉式大气垂直探测仪(GIIRS)实现了两个“首次”:国际首次大范围高频次大气垂直探测,实现每15分钟一次对台风目标区快速观测,精准预报台风路径和中心降雨情况;我国首次实践交互式“观测—预报”模式,精确定量预报风雨影响。

  “天上”监测到的海量数据,离不开“地上”的决策分析。作为我国台风和海洋气象预报预警业务的“国家队”,中央气象台台风与海洋气象预报中心开发了拥有自主知识产权的台风路径集合预报订正方法(TYTEC)、基于数值模式和卫星反演资料相结合的台风风圈半径客观分析方法等,目前24小时台风路径预报误差均稳定在60公里左右,达到世界先进水平。

  为了携手周边国家和地区共同抵御风灾,我国还制定了《风云卫星国际用户防灾减灾应急保障机制》(FYESM)。“山竹”登陆菲律宾前,中国气象局通过FYESM,将“风云二号”F星、“风云三号”和“风云四号”卫星相关监测数据实时推送给菲律宾气象部门,帮助菲律宾及时采取有效措施降低了人员伤亡和财产损失。

  防“风”预险 

  “山竹”飞速掠过南海,瞬时风力高达17级,所到之处摧枯拉朽。这对设计抗风力为16级的港珠澳大桥提出了严峻考验。有网友戏称,港珠澳大桥是“一入学就考超纲题”。

  9月17日,“山竹”中心风圈离开港珠澳大桥。大桥管理局工作人员登桥检查,令人赞叹的是,大桥主体结构、岛上房建及收费站结构、交通工程附属设施均未受到损坏,人工岛未有窗户玻璃破裂,全线供配电系统高低压运行正常,各泵状态正常。此次“大考”,港珠澳大桥“完胜”。

  对于港珠澳大桥这个超级“学霸”而言,成功经受考验的背后,是一次次堪比实战的“模拟考”,西南交通大学风洞实验室正是港珠澳大桥的“辅导老师”。地处伶仃洋海域的港珠澳大桥,平均每年遭遇1.8次强台风。西南交通大学风洞实验室经过模拟实验,通过在检修车轨道上加上导流板,并对桥塔迎风面结构加以改造,将风漩涡引开、打散,有效化解风力破坏作用。

  记者在国家知识产权局网站上以“风洞”为关键词进行专利检索发现,西南交通大学提交了59件专利申请,其中34件已获权,多为桥梁风洞试验装置。正是这些专利,让港珠澳大桥稳如泰山。

  “山竹”中心瞬时风速超过55米/秒,相当于时速近200公里。高速行驶的动车组列车比“风驰电掣”更快,要如何在风中疾驰还能行得稳?中南大学校长田红旗院士“卧底”青藏高原3年,给出了建设自动化大风行车安全指挥系统的答案。

  2002年起,田红旗带领团队来到青藏铁路,进行了为期3年的沿线勘察。2006年,田红旗和团队创新研发出了“高原铁路大风监测预警与行车指挥系统”,实现了铁路运输应对恶劣风灾害能力的重大技术突破。该项目取得了良好的社会效益,并获得国家科技进步特等奖。

  田红旗的得意门生、中南大学交通运输工程学院载运工具运用工程专业教授刘辉在此基础上更进一步。他提出了“智能铁路短时风速预测理论与方法”,并获得中国发明专利,巧妙地将高速铁路工程的大风风速信号预测技术难题与人工智能前沿科学理论相结合,为保障强风中的铁路行车安全提供了大风预测能力,该成果已应用于国内的武广、兰新、青藏等多条铁路的大风防灾工程中。目前,刘辉拥有中国发明专利27件,在智能铁路和交通机器人方面形成了完整的、原创性的核心技术体系,可谓“驭风有术”。

  9月17日20时,中央气象台发布台风预报称,“山竹”在广西西部减弱为热带低压,此后继续向西偏北方向移动,强度进一步减弱,其环流中心已难以确定,故停止对其进行编报。“山竹”带来的大风和降水仍将持续一段时间,受影响地区的生产生活正在迅速恢复正常。手握利器,无惧风雨,在自主知识产权的助力下,未来无论是面临超强台风还是何种险境,我们或许都能从容应对。

 

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