2024年6月21日，正值我國夏至節(jié)氣，酷暑的感覺卻早已到來——從亞洲到歐洲，從美洲到非洲，“熱”成為人們的共同感受，極端高溫、強對流等天氣氣候事件給全球多地造成危害。

天氣“異?！保统掷m(xù)演進的全球氣候變暖密不可分。

根據(jù)中國氣象局數(shù)據(jù)，20世紀中葉以來，我國年平均氣溫增溫速率為每十年0.24℃，極端高溫事件在20世紀90年代中期以來明顯增多，極端低溫事件明顯減少，大部分地區(qū)極端強降水事件呈增多趨勢，東北、華北和西南地區(qū)呈干旱趨勢。未來，我國年平均氣溫將繼續(xù)上升。

環(huán)球同此涼熱。2024年3月，世界氣象組織發(fā)布的《2023年全球氣候狀況報告》顯示，2023年是有氣象記錄以來最熱的一年，全球溫室氣體濃度、地表氣溫等多項氣候變化指標創(chuàng)下新紀錄，多個國家和地區(qū)遭遇了異常猛烈的高溫干旱和暴雨洪水，南極海冰融化加快、面積減小。

“全球氣候變暖已經(jīng)影響到氣候系統(tǒng)多個圈層?！敝袊鴼庀缶謬覛夂蛑行氖紫茖W家孫穎說，最直觀的影響是，極端高溫和暴雨事件發(fā)生更為頻繁、強度更強、持續(xù)時間更長，對農(nóng)業(yè)、水資源、能源和人體健康等領(lǐng)域造成的影響越來越大。

2023年7月，聯(lián)合國秘書長古特雷斯向各國發(fā)出警告：全球“沸騰時代”到來。人類更加深切地感受到一個事實——以全球變暖為主要特征的氣候變化不斷加劇，已成為全球面臨的最緊迫的挑戰(zhàn)之一。

氣象部門是國家應對氣候變化的重要科技支撐部門，在“沸騰時代”發(fā)揮著“烽火臺”作用。如何提供更豐富的科學數(shù)據(jù)、產(chǎn)品服務，以及更高質(zhì)量的應對決策建議，是擺在氣象部門面前的一道必答題。

“在氣候變化背景下，氣象部門將以氣象科技能力現(xiàn)代化和社會服務現(xiàn)代化為抓手，持續(xù)加強氣候變化機理研究，強化氣候風險管理和早期預警，以氣象科技創(chuàng)新更好應對氣候變化挑戰(zhàn)?！敝袊鴼庀缶贮h組書記、局長陳振林說。

中國大氣本底基準觀象臺（瓦里關(guān)全球大氣本底站）（2023年4月6日攝） 李占軼攝/本刊

夯實科技“支柱”

筑起氣象“烽火臺”，科技創(chuàng)新發(fā)揮著重要支柱作用。黨的十八大以來，圍繞應對氣候變化需求，氣象部門緊盯世界科技前沿，加快氣象科技創(chuàng)新步伐，推動氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

不斷加快關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，提升氣象科技自主創(chuàng)新能力——

努力實現(xiàn)前沿理論突破。氣候變化檢測歸因研究是理解全球變暖原因、合理預估未來變化的重要科學基石，其技術(shù)難點是辨識不同因子在氣候變暖和極端事件變化中的“指紋”并量化其影響程度。近年來，氣象部門率先開展了檢測歸因的研究，持續(xù)推進氣候系統(tǒng)變化和各圈層相互作用的機制分析。

“我國不斷發(fā)展區(qū)域極端事件變化的檢測歸因核心技術(shù)方法，研制了多信號檢測、分步歸因、環(huán)流相似等歸因方法，量化溫室氣體等人類活動及自然因子的貢獻大小，初步搭建了中國區(qū)域極端事件快速歸因系統(tǒng)的框架，開展對重大極端天氣氣候事件的監(jiān)測檢測和歸因。”孫穎介紹，目前，我國氣候變化檢測歸因科學研究、碳源匯監(jiān)測核校等技術(shù)已達到國際先進水平。

加快關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)。作為氣象業(yè)務的核心，數(shù)值預報技術(shù)定量計算、預報未來的天氣演變，被譽為氣象事業(yè)的“芯片”。近年來，氣象部門強化地球系統(tǒng)數(shù)值預報模式等領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)，持續(xù)推進高分辨率地球系統(tǒng)模式研發(fā)，組建了中國氣象局地球系統(tǒng)數(shù)值預報中心。

“數(shù)值預報的進步并非單個技術(shù)的突破，而是基于數(shù)值模式框架、模式物理過程、資料同化、高性能計算支撐平臺等一系列技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新，系統(tǒng)性地提高數(shù)值預報能力，為天氣預報、氣候預測和國際合作等各類氣象服務提供技術(shù)支撐?！睂O穎介紹，中國氣象局全球天氣數(shù)值預報模式水平分辨率已從25公里提升到12.5公里，北半球可用預報天數(shù)首次穩(wěn)定突破8天，我國數(shù)值預報模式為南亞、東南亞、中亞等國際合作項目提供技術(shù)支撐。

圍繞氣象雷達、氣象衛(wèi)星、氣象信息等打造的關(guān)鍵核心技術(shù)不斷取得進展。比如次季節(jié)-季節(jié)-年際尺度一體化氣候模式預測業(yè)務系統(tǒng)，當前，我國氣象“芯片”數(shù)值預報模式實現(xiàn)自主研發(fā)，部分性能已達到全球同類系統(tǒng)先進水平，為提升我國氣候預測水平和防災減災能力提供強大支撐。

不斷加強氣象基礎能力建設，夯實應對氣候變化的研究根基——

提高監(jiān)測能力。氣象雷達軟硬件設施基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。我國自20世紀90年代起在青海瓦里關(guān)國家大氣本底站開展溫室氣體觀測；2016年起陸續(xù)發(fā)射5顆具備全球大氣二氧化碳監(jiān)測能力的衛(wèi)星，開展溫室氣體衛(wèi)星遙感觀測。經(jīng)過30多年建設，中國氣象局于2021年發(fā)布國內(nèi)第一份國家溫室氣體觀測網(wǎng)名錄，標志著國內(nèi)首個溫室氣體觀測網(wǎng)基本建成，進一步豐富了我國地面氣象觀測站布局，提升我國氣候變化監(jiān)測評估能力。

努力實現(xiàn)核心數(shù)據(jù)自主。在攻克長序列氣候資料難題的基礎上，中國第一代全球大氣/陸面再分析系統(tǒng)及產(chǎn)品（CRA）正式業(yè)務化運行，打破了我國氣候變化研究對國外再分析產(chǎn)品依賴的局面；形成中國未來氣候變化預估數(shù)據(jù)集，完成不同排放情景下干旱、極端降水和極端溫度變化預估及其影響風險評估。

加強重點數(shù)據(jù)分析。“在包括大氣圈、水圈、巖石圈、冰凍圈、生物圈等地球系統(tǒng)各個圈層中，氣候變化均有跡可循；各圈層的相互作用共同影響著氣候系統(tǒng)的變化。”孫穎說，我國氣象工作者進行地球系統(tǒng)多圈層耦合再分析，研究多圈層協(xié)同再分析技術(shù)，建立國產(chǎn)“天氣-氣候”一體化再分析系統(tǒng)；研究能見度、大氣細顆粒物濃度、臭氧、土壤溫濕度、積雪等同化技術(shù)，通過深入分析各圈層相互作用所產(chǎn)生的重點數(shù)據(jù)，進一步夯實研究全球氣候變化的科學基礎。

提升氣候變化敏感區(qū)的氣候機理研究。我國持續(xù)開展青藏高原氣象科學試驗，開展南北極氣候變化研究，強化對國家安全屏障的氣象保障。

“青藏高原地區(qū)暖濕化趨勢明顯，‘亞洲水塔’功能不穩(wěn)定性加大，冰川退縮、湖泊擴張、凍土退化，這些災害風險變化趨勢均呈空間分布不均的復雜狀態(tài)。”長期關(guān)注青藏高原氣候變化的中國工程院院士徐祥德說，面對這些問題，需要加大力度推動高原區(qū)域氣象綜合觀測系統(tǒng)建設，組織跨部門、跨領(lǐng)域科研團隊聯(lián)合攻關(guān)研究，針對氣候應對重點目標，持續(xù)開展綜合科考與大氣科學試驗研究，推動氣候應對科學工程實施，提高對青藏高原氣候變化影響機制的科學認知與應對措施能力。

工作人員在位于云南迪慶藏族自治州的香格里拉國家大氣本底站大氣成分業(yè)務用房進行全自動太陽光度計巡視（2023年3月9日） 胡超攝/本刊

筑起應變“長城”

點起“烽火”，為的是更早更快更好地筑起“長城”，應對“沸騰時代”的新挑戰(zhàn)。

近年來，氣象部門加強形勢和需求分析，針對國家重大戰(zhàn)略決策、氣候變化應對、國際氣候治理等開展研討，形成決策咨詢報告等服務產(chǎn)品，為我國中長期發(fā)展戰(zhàn)略、“雙碳”目標制定等提供科學支撐。

“目前，我國已構(gòu)建精細化預警預報預測業(yè)務體系，對14種主要氣象災害實現(xiàn)遞進式預警?！苯衲耆珖鴥蓵?，全國政協(xié)委員、中國氣象局科技與氣候變化司副司長張興贏提交了一份關(guān)于全面提升早期預警能力、積極應對氣候變化的提案。

近年來，氣象部門通過氣象科技創(chuàng)新實踐，不斷提高精密監(jiān)測、精準預報、精細服務能力，大力提升早期預警能力，加強氣象災害風險預判和應對，抓實抓細監(jiān)測預報預警服務，進一步完善以氣象預警為先導的防災減災聯(lián)動機制，促進全社會有效抵御風險。

保安全——“在應對重大災害性天氣過程時，提前研判風險，并滾動推出更高時空分辨率和準確率的預報預警服務模式，最大限度確保不漏掉每一次天氣過程?！睆埮d贏說，中國氣象局已建成世界規(guī)模最大的空-天-地一體化綜合氣象觀測系統(tǒng)，實現(xiàn)氣象災害快速跟蹤、準確定位。

陳振林介紹，圍繞氣候系統(tǒng)核心氣候變量，氣象部門開展了多領(lǐng)域、多行業(yè)和重點區(qū)域的氣候變化影響評估。針對氣候變化影響建立了分災種、分區(qū)域、分行業(yè)的風險預測，為各部門、各區(qū)域應對氣候變化提供了堅實的科技支撐。

“應對極端天氣氣候事件，以氣象預警為先導的應急聯(lián)動機制和高級別預警的‘叫應’服務機制發(fā)揮重要作用?！标愓窳纸榻B，2023年，中國氣象局“叫應”各級黨委政府和應急管理部門主要負責人30萬人次，氣象信息為公眾挽回因氣象災害損失約5600億元。

助發(fā)展——當前，經(jīng)濟社會各領(lǐng)域?qū)夂蜃兓蜑暮π蕴鞖獾拿舾行栽絹碓礁撸枰獨庀蟛块T依靠科技創(chuàng)新，做好科學評估，挖掘氣候資源，護航經(jīng)濟社會發(fā)展。

針對糧食安全，中國氣象局全面推進氣候變化對主要糧食和經(jīng)濟作物種植制度、病蟲害、品種適應性、產(chǎn)量和品種的綜合影響評估；建立不同極端天氣氣候事件與農(nóng)作物產(chǎn)量評估的定量關(guān)系模型，研發(fā)全國和區(qū)域極端天氣氣候事件的農(nóng)業(yè)損失評估模型。

比如在黑龍江，氣象部門及時捕捉全省積溫帶北移東擴情況，立足30年氣象資料，重新劃分全省六條積溫帶，為科學調(diào)整全省農(nóng)業(yè)布局提供決策支撐。

為協(xié)助摸清新能源“家底”，中國氣象局開展全國風能太陽能資源普查和評估，繪制精細化太陽能資源圖譜，可針對任意新能源場站提供從分鐘級到月、季度的多時間尺度氣象要素預報和發(fā)電功率預報，有效支撐國家風能太陽能等新能源布局和綜合調(diào)度。

促合作——運用氣象科技創(chuàng)新，我國正在提供更多國際公共產(chǎn)品，有助于提升在應對氣候變化中的話語權(quán)。

作為聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）國內(nèi)牽頭組織部門，中國氣象局推薦的中國科學家連續(xù)5屆當選IPCC第一工作組（評估氣候變化自然科學基礎）聯(lián)合主席，越來越多的中國作者參與評估報告編寫。

陳振林說，聚焦“雙碳”重大需求，中國氣象局加強基于溫室氣體監(jiān)測的碳源匯評估與核算技術(shù)研究，加強高精度大氣溫室氣體監(jiān)測與動態(tài)分析，率先建立基于“自上而下”方法的網(wǎng)格化碳源匯監(jiān)測核校支持系統(tǒng)，具備全球客觀化監(jiān)測與核查人為碳排放總量和自然碳匯變化能力，為“雙碳”戰(zhàn)略實施和我國參與全球氣候治理提供科技支撐。

陳振林表示，中國正深耕全球監(jiān)測、全球預報、全球服務，以實際行動踐行人類命運共同體理念，風云氣象衛(wèi)星面向全球近130個國家和地區(qū)提供服務。

“中國氣象部門探索牽頭組織氣候變化等領(lǐng)域國際大科學計劃和大科學工程，正在推動國際氣象科技深度合作?！睂O穎說。

升級創(chuàng)新“戰(zhàn)力”

新一輪科技革命深入演進，氣象科技需要與時俱進，不斷創(chuàng)新發(fā)展，不斷提升應對氣候變化的戰(zhàn)斗力?！拔覀儗⒓訌娙斯ぶ悄堋⒋髷?shù)據(jù)等在氣候預測等領(lǐng)域的深度融合應用，為我國氣象科技突破提供更多可能。”陳振林告訴記者。

加快跨學科交叉融合?！皻夂蜃兓瘜ξ覈巳航】涤绊懙脑鏊傥痪尤蚯傲?，通過對我國272個城市的研究顯示，熱浪導致死亡風險增加7%?！睆埮d贏表示，應重點關(guān)注氣候變化對人群健康產(chǎn)生的復合影響，“開展面向人體健康的災害風險定量化、動態(tài)化評估，離不開氣象、環(huán)境、生態(tài)、醫(yī)療等領(lǐng)域的交叉融合”。

“圍繞數(shù)據(jù)安全可控、觀測裝備核心元器件自主可控，實施觀測裝備國產(chǎn)化工程，需要強化跨學科、跨領(lǐng)域交叉融合發(fā)展?！睂O穎說，目前，中國氣象局構(gòu)建的氣候變化中心、溫室氣體及碳中和監(jiān)測評估中心、風能太陽能中心，都在跨學科、跨領(lǐng)域方向上發(fā)力。

加強跨部門交流合作。氣象部門與水利部門不斷強化水文氣象信息共享、聯(lián)合會商和應急合作、防汛抗旱預警信息發(fā)布及基層信息員共建機制等，在應急減災過程中發(fā)揮重要作用；與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門聯(lián)合開展面向新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的直通式氣象服務，共建15個特色農(nóng)業(yè)氣象服務中心全面助力鄉(xiāng)村振興；還積極推進與發(fā)展改革、生態(tài)環(huán)境、能源、疾控等部門和與電力、糧食、保險等企業(yè)合作，在氣象防災減災、低空經(jīng)濟、氣候金融等方面積極探索。

張興贏介紹，中國氣象局圍繞糧食安全、水安全、生態(tài)安全、交通安全、能源安全、經(jīng)濟安全、人群健康等重點方向，與高校和科研機構(gòu)開展跨領(lǐng)域合作研究，增強氣候變化科學研究服務支撐國家政策和措施的能力。

推動高素質(zhì)人才培養(yǎng)。2023年4月，作為中國氣象局首批青年創(chuàng)新團隊，“氣候變化極端天氣氣候事件預估與影響風險”科研團隊投入未來10～15年的年代際氣候預測技術(shù)研發(fā)中。

“一年來，我們20人的團隊開展年代際預測技術(shù)研發(fā)與升級改進，量化了相關(guān)系統(tǒng)對未來10年我國氣候變化評估的適用性?！眻F隊帶頭人陸波說，通過項目研發(fā)，5公里未來預估數(shù)據(jù)對極端事件的模擬效果得到提升，并在長江流域等關(guān)鍵區(qū)域氣候變化極端事件預估中得到了應用。

“人才是最基本的創(chuàng)新要素?！睆埮d贏介紹，面向未來加快高素質(zhì)專業(yè)化氣象科技人才儲備，中國氣象局發(fā)起和建立了全國氣象科教融合創(chuàng)新聯(lián)盟，召開局校合作工作推進會，“一校一策”落實任務，目前合作高校已達31所。我國氣象科技創(chuàng)新發(fā)展的人才梯隊，正在有序培養(yǎng)建立。

來源：刊于《瞭望》2024年第29期