舰船科学技术  2024, Vol. 46 Issue (1): 180-185    DOI: 10.3404/j.issn.1672-7649.2024.01.031   PDF    
美国海军海洋学业务体系概述
张永垂1, 胡王江1, 邵晨1, 李科2, 丁亚梅3     
1. 国防科技大学 气象海洋学院,湖南 长沙 410073;
2. 中国人民解放军92859部队,天津 300061;
3. 中国人民解放军92192部队,浙江 宁波 315100
摘要: 美国海军海洋学通过对海洋环境的观测和预报,为海上军事行动提供评估和决策。本文详细梳理负责海洋学业务的美国海军气象海洋司令部及其下属的四级和五级指挥部业务体系。以美国海军海洋学业务部门参加一次军事演习为例,阐述各业务部门的职责。最后,对军事海洋学的发展提出了意见建议。
关键词: 美国海军     军事海洋     气象海洋司令部     业务体系    
Overview of the united states naval oceanography operational system
ZHANG Yong-chui1, HU Wang-jiang1, SHAO Chen1, LI Ke2, DING Ya-mei3     
1. College of Meteorology and Oceanography, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;
2. No. 92859 Unit of PLA, Tianjin 300061, China;
3. No. 92192 Unit of PLA, Ningbo 315100, China
Abstract: U.S. Naval Oceanography provides assessment and decision-making for maritime military operations through the observation and prediction of oceanographic environment. In this paper, the operational system of the US Naval Meteorology and Oceanography Command and its IV and V echelon command, which are responsible for oceanographic operations, is sorted out in detail. Taking Naval Oceanography to participate in a military exercise as an example, the responsibilities of each business unit are described. Finally, suggestions for the development of military oceanography are provided.
Key words: US Navy     naval oceanography     naval meteorology and oceanography command     operational systems    
0 引 言

军事海洋学研究海洋环境对海上作战平台安全和传感器作用效能的影响,为海上武器装备的使用和军事行动提供辅助决策。充分利用海洋环境条件,能够起到战斗力倍增器效果,在某种程度上决定战斗的走向,甚至影响战争的胜负。因此,如何利用海洋环境,提高武器装备性能,保障海上军事行动顺利开展,一直是各国军事海洋学家关注的焦点。走在世界军事发展前列的美国,尤其重视军事海洋学的建设和发展。在美国,军事海洋学也称为海军海洋学。

美国海军海洋学提供气象海洋(Meteorology and Oceanography,METOC)、水深和水文学,以及定位、导航和授时产品和服务[1]。海军海洋学是美国海军信息优势计划的关键组成部分。其量身定制的产品有助于提升战场态势感知和强化决策水平,使指挥官能够利用物理环境来获得战术、战役和战略优势。美国海军海洋学通过阐明当前和未来自然环境给海军部队带来的风险和机遇,提高舰队的安全性、速度和作战效率。美国海军海洋学为反潜战,特种作战,水雷战,情报、监视和侦察,舰队作战(打击和远征)和海上作战,航空作战,导航、精确时间和天体测量等行动提供关键的环境知识[2]

美国海军海洋学在海军各项演习和作战中发挥了重要支撑作用。2021年度完成的工作包括[3]:6艘海洋调查船累计航行210 036 n mile,投放1 359架次无人潜航器(UUV)航行111 021 n mile,前线部署1 005名人员,保障舰队5 996个请求支援、900次作战和演习,撰写海冰报告23 767份、环境国际报告9 669份,天气和气候报告234 621份,运行预报模型425 052次,使用23亿个超算机时,追踪127个热带气象。

梳理和总结美国海军海洋学的业务体系及保障原则,对于掌握美军海洋学保障组织架构、业务流程和保障内容具有重要意义,可为我军海洋学保障业务发展提供借鉴。

1 美国海军海洋学业务组织体系

海军气象海洋司令部(Naval Meteorology and Oceanography Command,CNMOC)是美国海军海洋学的业务领导机关[4],源于美军的海图和导航设备仓库。19世纪40年代,其创建并出版了一系列革命性的风和海流图表集,为海洋学和气象学的发展奠定了基础。随着20世纪初海军航空力量的诞生,大气科学得到进一步发展。在第一次世界大战和随后的几十年中,海军航空气象专家将气团和锋面概念应用于战争,为第一次跨大西洋飞行提供了预报,且为盟军在二战中的胜利做出了巨大贡献。20世纪70年代,为了反映大自然中海洋和大气之间的密切关联,海军的METOC业务被整合到一个单独的组织中。

CNMOC位于密西西比州斯坦尼斯航天中心,目前共有人员2 500余名(1 300余名军职,1 200余名文职)。CNMOC与海上联合作战卓越中心、海军审查委员会、军事海运司令部、海军弹药司令部、海军作战发展司令部,因为美国舰队司令部(United States Fleet Forces Command,USFF)下属的三级司令部。CNMOC现辖海军海洋学办公室(Naval Oceanographic Office,NAVOCEANO)、舰队数值气象海洋中心(Fleet Numerical Meteorology and Oceanography Center,FNMOC)、美国海军天文台(US Naval Observatory,USNO)、海军海洋学作战司令部(Naval Oceanography Operations Command,NOOC)、诺福克舰队气象中心(Fleet Weather Center Norfolk,FWC-N)、圣迭戈舰队气象中心(Fleet Weather Center San Diego,FWC-SD)等6个四级指挥部[5]

CNMOC的组织体系一直在调整和优化中[68]。2014年10月1日,美国海军海洋学的四级指挥部行政上受海军信息部队司令部(Naval Information Forces,NAVIFOR)管理。NAVIFOR是USFF的舰种编组(行政编组)司令部,包括METOC、密码学/信号情报、网络、电子战、信息作战、情报和空间等方向。USFF共有5个舰种编组司令部,除了NAVIFOR之外,其他4个分别为:大西洋舰队空军部队、大西洋舰队潜艇部队、大西洋海军水面部队和海军远征作战司令部。

2014年10月起,CNMOC调整了其五级指挥部:海军冰情中心(US National Ice Center,USNIC)隶属于FWC-N;联合台风警报中心(Joint Typhoon Warning Center,JTWC)隶属于FWC-SD;舰队调查队(Fleet Survey Team,FST)隶属于NAVOCEANO;日本横须贺海军海洋学反潜战中心(Naval Oceanography Antisubmarine Warfare Center, Yokosuka,NOAWC-Y)、密西西比州斯坦尼斯航天中心的海军海洋学反潜战中心(Naval Oceanography Antisubmarine Warfare Center, Stennis,NOAWC-S)、海军海洋学水雷战中心(Naval Oceanography Mine Warfare Center,NOMWC)和海军海洋学特种作战中心(Naval Oceanography Special Warfare Center,NOSWC)隶属于NOOC。2018年6月,四级指挥部海军气象海洋专业发展中心转隶到NAVIFOR训练大队格尔夫波特[9]。2020年秋季,新成立了2个五级指挥部,分别是隶属于FWC-N的诺福克打击群海洋突击队(Strike Group Oceanography Team Norfolk,SGOT-N)[10]和隶属于FWC-SG的圣迭戈打击群海洋突击队(Strike Group Oceanography Team San Diego,SGOT-SG)[11]。美国海军气象海洋司令部组织架构如图1所示。

图 1 美国海军气象海洋司令部组织架构 Fig. 1 The organizational structure of naval meteorology and oceanography command

CNMOC主要业务领域包括海洋学、气象学、水文测量和天文学等。海洋学的目标是测量、理解和预测海洋环境以改进决策;气象学通过建模和表征大气环境以确保舰队的安全性和战斗力;水文测量是对海洋进行勘测和制图以确保航行安全和战术优势;天文学的精准时间和天体测量为导航、目标定位、通信和可靠的指挥和控制提供基础标准。

1.1 海军海洋学办公室

海军海洋学办公室(NAVOCEANO)是CNMOC最大的下属指挥部,位于密西西比州斯坦尼斯航天中心。共有人员727名,其中军官23名,文职704人。此外,还有合同工60人。NAVOCEANO职责是为国防部所有部门提供海洋学产品和服务,包括定制的海洋、水文、水深、地球物理和声学产品和服务。其目标是通过智能收集、集中分析和响应式交付提供战场环境预报,确保美国海军的海洋学优势并降低风险。

舰队调查队(FST)是NAVOCEANO下属的四级指挥部,共有人员68名,其中军官45名,文职23人。FST是一支快速反应部队,能够迅速部署到任务海域进行水文测量。主要装备是6艘“探路者”级T-AGS调查船和大量UUV,负责执行海洋学、声学、生物和地球物理调查。美国海军海洋调查船没有母港,在全球全天候部署,FST队员通过飞行的方式登船。

FST开展水文调查和相关环境评估,确保美国海军和联合部队能够安全有效地海上航行和进入沿海地区。现场调查团队收集和处理数据,以便为作战人员提供及时的产品,包括对潜在航行危险区的图形描述。FST通过及时、独立的水文调查收集所需的信息,响应战斗指挥官的要求。通常,这些请求是针对将要进行海上行动或图表准确性不确定的区域。

1.2 舰队数值气象海洋中心

舰队数值气象海洋中心(FNMOC)位于加利福尼亚州蒙特雷和密西西比州斯坦尼斯航天中心,共有人员140名,其中军官17名,文职123名,还包括合同工30人。FNMOC是海军唯一的数值建模和天气预报中心,为国防部下属组织提供全球和区域气象学、海洋学和环境模型,涵盖从大气上界到深海,能够提供及时、全面和战术相关的METOC产品和服务。

FNMOC的主要产品包括气象学、海洋学、热带气旋、气候学和存档数据等。提供的气象产品包括全球和区域天气预报图和全球综合天气预报图,提供的海洋学产品包括全球和区域海浪预报图、全球集合海浪预报图和全球海表温度和海表温度异常图,提供的热带气旋产品包括当前卫星图像和热带气旋预报路径。气候学和存档数据提供与全球海洋数据同化实验相关的气候态产品。

1.3 美国海军天文台

美国海军天文台(USNO)总部位于华盛顿特区,任务包括确定地球、太阳、月球、行星、恒星和其他天体的位置和运动;提供天文数据;确定精确的时间;测量地球自转;维护美国的主时钟。这些天文和计时数据对于准确导航以及保障地球和太空通信至关重要,对海军和国防部也至关重要。

1.4 海军海洋学作战司令部

海军海洋学作战司令部(NOOC)是CNMOC的四级作战指挥部,负责更好理解和利用物理环境来支持安全作战,增强战场优势并优化作战资源配备。NOOC是CNMOC的服务交付组织,为一线部队提供量身定制的产品和服务,直接支持海军和联合部队的决策者、参谋人员和业务员。

NOOC通过4个下属海洋学作战指挥部,即海军海洋学水雷作战中心(NOMWC)、海军海洋学反潜战中心(NOAWC)的2个区域中心和海军海洋学特种部队作战中心(NOSWC)在全球海上和岸上环境中的水雷战、反潜战和海军特种作战中,提供直接的现场支持。

1.4.1 海军海洋学水雷战中心

海军海洋学水雷战中心(NOMWC)位于密西西比州斯坦尼斯航天中心,共约80人,主要为水雷战和反水雷部队提供海洋环境保障。NOMWC通过融合海洋学、作战环境的情报准备、战术猎雷和数据分析来降低风险,并作为水雷战部队的嵌入式成员提供非对称作战优势。通过部署经过培训的团队,保障水雷战部队与水雷相关的水下调查、评估和数据融合。

NOMWC由4个作战支持要素组成:前线嵌入水雷战部队的NOMWC任务包;NOMWC部署的水雷战数据融合单元;NOMWC部署的UUV排;提供24/7全天候后方支援能力NOMWC的水雷战后方支援小组。

1.4.2 海军海洋学反潜战中心

海军海洋学反潜战中心(NOAWC)应用海洋学知识为反潜战部队提供非对称作战优势。NOAWC有2个区域中心,分别位于密西西比州斯坦尼斯航天中心(NOAWC-S)和日本横须贺(NOAWC-Y)。前者负责为第二舰队、第四舰队、第六舰队提供服务;后者负责为第七、第三、第五舰队的反潜战部队提供服务。NOAWC-Y还为日本岸上海军部队提供准确及时的天气预报、警告和建议。

NOAWC通过3个小组支持反潜战:反潜战后方支援小组、海军海洋学反潜战分遣队(Naval Oceanography Antisubmarine Warfare Detachments,NOADs)和海军海洋学反潜战小队(Naval Oceanography Antisubmarine Warfare Teams,NOATs)。其中,反潜战后方支援小组是由NOAWC-S运行的集中式24/7支援单元,为反潜战部队提供详细的环境分析和建模。NOADs主要向海上巡逻和侦察机中队提供支持。NOATs是反潜战相关环境分析、预报和规划方面的专家,向作战区域、打击群和驱逐舰中队的反潜战指挥官和参谋人员提供直接支持。团队通常由2~3名人员组成,为反潜战提供现场规划和分析支持,并充当反潜战后方支援小组的前线联络单位。

1.4.3 海军海洋学特种作战中心

海军海洋学特种作战中心(NOSWC)通过掌握物理环境以优化任务规划从而获得战术优势,为海军特种作战提供海-陆-空的信息优势。NOSWC位于圣迭戈,在诺福克、珍珠港和密西西比州斯坦尼斯航天中心设有分队。NOSWC嵌入式METOC是指嵌入到海军特种作战部队结构和部署内河中队的人员。这些人员进行环境侦察并融合定制METOC数据和预报,保障任务规划和执行。NOSWC的后方支援任务支持中心位于圣迭戈。

1.5 诺福克舰队气象中心

舰队气象中心(FWC)作为CNMOC下属的四级指挥部,共有2个:分别是诺福克舰队气象中心(FWC-N)和圣迭戈舰队气象中心(FWC-SD)。FWC通过提供及时准确的航空、海上和装备天气预报、警告和建议,避免舰队受危险天气的影响,实现有效的行动和规划决策。FWC为舰队行动提供支持并部署经过培训的机动环境小队(Mobile Environmental Team,MET),通过应用METOC信息为打击和两栖部队提供战术优势;提供METOC预报和警报,实现决策优势,直接支持航母打击群、远征打击群和两栖战备群指挥官、随舰参谋以及其他指定的海军、联合部队和联盟部队;监督下属活动的培训、维护、认证、训练和战备情况。

诺福克舰队气象中心(FWC-N)为在第80特遣部队、第二舰队、第四舰队和第六舰队责任区作战的海军、联合部队和联盟部队提供及时、准确和战术相关的METOC产品和服务以保护舰队并为作战人员提供决策优势。

打击群海洋突击队(SGOT)是FWC下属的五级指挥部,共有2个,分别是诺福克打击群海洋突击队(SGOT-N)和圣迭戈打击群海洋突击队(SGOT-SD)。SGOT是METOC的海上指挥部,是航空母舰、两栖攻击舰和其他独立部署部队METOC人员的主要来源,其任务是与战区的海上指挥官合作,提供现场成建制METOC信息以提高舰队的整体战场空间意识和决策优势。

1.5.1 诺福克打击群海洋突击队

诺福克打击群海洋突击队(SGOT-N)于 2020年10 月 1 日正式成为五级指挥部,隶属于FWC-N。SGOT-N为在北极、第二、第四和第六舰队责任区作战的海军、联合部队和联盟部队生成和部署全谱METOC团队。SGOT-N的拓展任务使团队能直接与所有战区的海上指挥官合作,应用可行的环境信息来提高舰队整体作战空间意识。

1.5.2 美国冰情中心

美国国家冰情中心(USNIC)为美国政府提供全球尺度到战术规模的冰情产品、冰情预报和其他环境情报服务,由美国海军、美国海洋和大气管理局和美国海岸警卫队多机构共同组成。USNIC通过提供优质、及时、准确和相关的冰情产品和服务,以满足美国在全球范围内的战略、战役和战术要求。随着人们越来越关注全球气候变化和北极冰层的减少,USNIC的监测责任变得越来越重要。

1.6 圣迭戈舰队气象中心

圣迭戈舰队气象中心(FWC-SD)位于加利福尼亚州圣迭戈的北岛海军航空站,由印度-太平洋地区的316名军职和文职人员,以及约80名合同人员组成,负责向第三、第五和第七舰队责任区作战的部队提供METOC保障。

1.6.1 圣迭戈打击群海洋突击队

圣迭戈打击群海洋突击队(SGOT-SD)于 2020年7 月 9 日正式成为五级指挥部。SGOT-SD是印度-太平洋区域METOC人员的主要来源,其主要任务与SGOT-N相似,但其主要负责第三、第五和第七舰队责任海域。

1.6.2 联合台风预警中心

联合台风预警中心(JTWC)由美国海军和空军人员联合配备,共有海军和空军人员37名。JTWC的任务是通过热带气旋预报、预警和环境决策支持,为美国印太司令部指挥官建立的太平洋和印度洋美国资产提供有效的舰队和联合部队规划和行动。

2 美国海军海洋学业务保障模式

METOC业务团队旨在支持全球范围内的部队及其相关的海军空中、水面、水下、特种作战和两栖部队。为此,将METOC人员部署在前线大型甲板航空作战单元中,包括核动力航空母舰、两栖攻击舰和指挥舰等,作为打击群海洋突击队(SGOT)或建制作战气象(Operations Aerology,OA)部门。部署在船上的METOC人员为联合部队的部署或作战提供保障,并且能够作为联合部队的METOC人员执行任务。为小型海军水面舰艇提供MET,支持专业化的独立行动和联合行动。这些MET提供全方位的战术支持,并根据任务调整规模(人员配备)[12]

2022年6月29日−8月4日,在美国夏威夷及其周边海域举行了第28届环太平洋军事演习(Rim of the Pacific,RIMPAC),共有来自美国、日本、澳大利亚等多个国家,进行了反潜、反舰、制空战等多种演习。CNMOC的15个下属指挥部中10个参与了演习[13],保障了海洋学、水文学、气象学、气候学、地理空间信息科学、天文学、地球定位和精确时间等,如图2所示。其参加单位的具体分工如下:

图 2 美国海军海洋学对第28届环太平洋军事演习任务保障机构和流程 Fig. 2 US Naval oceanography mission support organization and processes for the 28th rim of the pacific

USNO作为美国国防部精确时间的权威来源,确保所有参与RIMPAC部队使用原子钟、天体参考和GPS的准确性。NAVOCEANO布放漂流浮标和剖面浮标,并将数据提供给FNMOC的海洋学模型。随后,NOOC使用FNMOC模型数据为水面舰艇、潜艇提供战术环境意识和建议。作为中心位置协调整个演习区域预报的FWC-SD,实时监控并提供舰船航行的安全天气路线。在海上,SGOT-SD团队部署在“埃塞克斯”号两栖攻击舰和“林肯”号航空母舰随舰保障;NOAWC-Y的一个支队直接登上反潜和海上侦察机;FST利用UUV对两栖登陆点贝洛斯海滩和金字塔岩海滩进行侦测。此外,作为人道主义援助和救灾工作的一部分,FST还对檀香山的海洋灾害(受台风影响)进行水文调查;NOMWC对UUV和侧扫声呐数据进行分析,检测南加州演训区的类水雷物。整个演习期,JTWC提供台风的分析、预报和决策,使演习指挥层能够计划、准备和保护演习周围地区免受恶劣天气的影响。

3 结 语

目前,我国的军事海洋环境业务保障体系与海军走出去战略需求有较大差距,主要体现在:海洋环境预报业务向作战保障拓展不足;围绕水面舰船的保障较多,而对水下活动的保障较少;重海洋大尺度系统,缺中小尺度过程;重温盐密流等要素,缺乏与声场、装备等结合。为此,建议:

1)更新航海保障理念

为了满足海洋环境保障从传统的“保航”(保证航行安全)向“促战”(促进战斗力生成)转变的需求,需进一步革新军事海洋环境预报保障业务理念,提升保障打赢深远海战争的能力。

2)建立敏捷机动的全方位环境保障能力

美国海军2020年10月新组建的五级指挥部打击群海洋突击队(SGOT)标志着美军海军海洋学将全方位部署METOC行动单位作为优先事项之一。当前,分布式作战是美军重点发展的作战样式,需增强单舰的进攻和防御能力,以形成分布式火力。同样,海洋环境业务保障单位通过部署机动环境小队(MET),增强随舰保障从水下、水面、空中和太空的全方位保障能力。

3)构建海洋学作战任务支持任务包

加快海洋环境深入融入作战建设,为特定作战样式构建海洋环境保障任务包,如为航空反潜、水面舰反潜提供反潜战海洋环境保障任务包,为水雷战提供水雷战海洋环境保障任务包,为特种作战提供特种作战海洋环境保障任务包等。

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