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社会气象观测,鼓励和规范如何并举

发布时间:2023年07月26日 来源:中国气象报社

中国气象报调研组

气象观测,在习近平总书记心中,十分重要。

四年前的12月,在新中国气象事业70周年之际,习近平总书记对气象工作作出重要指示,指出广大气象工作者要发扬优良传统,加快科技创新,做到监测精密、预报精准、服务精细。

在不断推进监测精密征途中,如何有效利用社会资源、增强社会各界参与的积极性、规范社会气象观测业务的发展,是亟待解决的现实问题。

发射商业气象卫星、实时反馈天气现象的App、参与志愿气象观测……以2018年《社会气象观测发展指导意见》为鲜明信号,气象部门迈出鼓励社会气象观测的关键一步,更多企业、机构和个人随之涉足社会气象观测。

五年过去,从迈出步伐到探索规范,如今,社会气象观测进展怎样、成效如何?

《中国气象报》调研组近日对全国十余个省(自治区、直辖市)的政府机构、企业、高校等的调研表明:气象主管机构的关注和工作部署促进了社会气象观测的发展,“观测即共享、观测即服务”新业态和多方参与的全社会气象观测格局正在形成,但如何进一步规范社会气象观测活动仍然在路上,政策红线、法律支持、交换共享、数据安全等一系列问题,依然有待破解。

“补充”气象部门综合观测,激活社会“一池春水”

8830米!5月23日11时54分,世界海拔最高的珠峰气象站顺利完成维护。

消息传来,长期推进社会气象观测的中国气象局综合观测司站网处处长侯威十分欣喜,该维护工作作为2023年珠峰极高海拔地区综合科学考察研究的重要任务之一,气象部门全程关注、倾力保障。

伴随珠峰气象站从去年建成到今年的维护,相关社会气象观测动态新闻不时刷屏。

社会气象观测,是指气象行业之外的公民个人、社会机构或企业等开展的气象观测活动。其主体基本分为六类:行业观测者、专业观测者、信息服务者、衍生观测者、观测爱好者、数据搜集者。同时,社会气象观测可用于预报业务与气象服务,应用价值存在很大差异。

作为综合气象观测系统的重要组成部分,社会气象观测通过建立合作模式和共享机制,有效整合了全社会的观测力量,实现了气象观测设备的互补和观测数据的共享,从而弥补了现有气象观测站网的不足,丰富了灾害性天气的观测手段,为预报服务提供更加有力的基础观测资料支撑。

国内政策早已释放探索信号——

2016年,中国气象局在《综合气象观测业务发展规划(2016—2020年)》中提出了社会气象观测专项行动计划;

2018年以来,中国气象局出台《社会气象观测发展指导意见》《志愿气象观测行动计划(2018—2020年)》等,制定社会气象观测联席会议制度,成立中国气象服务协会地球系统社会观测及气象信创专业委员会;

2022年,国务院《气象高质量发展纲要(2022—2035年)》明确,鼓励和规范社会气象观测活动。

……

今年全国两会期间,全国政协委员、中国气象局地球系统数值预报中心副主任龚建东提交了一份关于社会气象观测的提案。他呼吁,在确保气象数据安全的前提下开展社会气象观测,提升气象观测站网密度和气象观测智慧水平,更好满足各领域各行业的精细化气象服务需求。

全国人大代表、中国气象局强对流天气重点创新团队首席科学家郑永光同样提出建议。他认为,应完善社会化气象观测数据、天气气象信息收集和志愿者报告制度,并建议政府和气象部门共同完善相关观测规定,鼓励相关部门、单位和人民群众踊跃向气象部门汇交、报告数据及天气记录。

社会气象观测“多点开花”,有望成为下一片“蓝海”

五年时间已过,从全国到地方都进行了哪些探索?各类主体的规模和数据应用价值如何?遇到了哪些困难挑战?

调研组走访发现,除气象部门综合观测系统外,其他行业和部门因工作需要,也建立了数量庞大的观测网,收集了大量具有高价值的气象数据。

而如何把这些行业观测者采集的气象数据利用起来,正是气象部门最初推动社会气象观测的发力点之一。

今年5月,浙江杭州出台《杭州市地质灾害雨量监测应用体系建设实施方案》。为落实该方案,市规划和自然资源局、市气象局在现有观测站网基础上,共同规划在未来三年,共建单因子气象雨量监测点2100多个。其中,市规划和自然资源局出资建站并负责站点设备维护,市气象局负责制定雨量监测设施的功能需求、运维标准、采购要求。该监测体系产生的雨量数据,将进入气象数据平台,由市气象局管理,并共享到市规划和自然资源局地质灾害风险预报预警平台,为地质灾害风险实时预报预警提供支撑。

这样的合作,被当地形容为“共谋、共建、共享、共型”。近年来,杭州市气象局大力整合行业观测资源,将生态环境、林业、水利、城管等部门观测数据接入气象业务系统,形成了全市观测“一张网”格局,推动了气象部门监测预报服务能力的再提升。

杭州为何能成功推动整合?市气象局观测与预报处处长陈丽芳说,一是合作部门深度沟通达成共同诉求,二是抓住机遇从政府层面强力推动。

同样是推进行业观测整合,广东深圳的模式则与杭州有所不同。

深圳市借助超大城市、智慧城市等方案推进气象与城市融合发展。“龙华模式”即是一个典型案例。

市气象局与龙华区政府有力配合,将气象观测装备建设等写入政府规划方案,通过积极获取政府资金,建设75套气象监测设备,站点密度达到1.46千米×1.46千米,构建了全国密度最高的气象监测网,在社区、跨境河流、高层楼宇都有气象监测“身影”。

比“龙华模式”更密集的观测,则来自于深圳的另一个社会气象观测利器——多功能智能杆。

2018年,中国气象局提出“气象观测系统=基础网+泛在感知网(气象皮肤)”的发展思路。深圳利用应用场景灵活、功能多样、价格便宜的多功能智能杆来“制造皮肤”,并在市政府制定方案时明确市气象局的气象监测监管职责。

具体而言,深圳市气象局负责在重大活动保障区域和灾害频发区域建立智能杆气象观测示范区,其他区域的智能杆气象监测设备由各区及相关部门按照布局规划要求统筹投资建设,气象部门提供技术支持。多功能智能杆可满足公安、工信、生态环境、气象等多部门需求,一次投入可供多方共享,作为监测精密的补充,其气象观测数据对日常业务预报有重要参考意义。

根据计划,深圳将于2025年在全市建设多功能智能杆4.5万根,气象感知监测间隔密度根据不同区域将达到300米至500米以及500米至1000米。在市气象局监督指导和管理下,数据将实时汇交,信息互动发布,建成政策引导和业务融合的社会气象观测体系。

此外,深圳市政府倡导的“对数据进行深度共享”理念,令调研组印象深刻。水务、生态环境、海洋、气象等部门深度共享数据,在不直接接入业务应用的前提下,这些数据也可以作为加密监测、精准预报的参考资料使用。

这样的深度共享,深圳又是如何做到的?据深圳市国家气候观象台观测部部长刘爱明介绍,在城市工程项目立项之前,将气象监测嵌入了城市规划发展,立项之后,气象部门就气象监测设备配套建设问题给项目建议书、可研报告编制主动及时“喂料”。从前端、高层推动社会气象观测发展,才有如今的深圳各部门能够开放共享观测成果。

行业观测者之外,以企业为主体的专业观测者产生的数据也具有较高价值。

7月14日,天津云遥宇航科技有限公司(以下简称“云遥宇航”)的云遥系列卫星掩星廓线产品通过中国气象局业务准入评审。这是自《气象数据产品业务准入和退出管理办法》印发以来,首个通过中国气象局气象数据产品业务准入评审的社会化观测数据产品。

云遥宇航是一家专业从事集气象卫星载荷研发、气象数据采集、气象数据应用服务于一体的高新技术企业。截至今年2月,云遥宇航有12颗全球导航卫星系统(GNSS)掩星探测业务卫星,其观测数据已接入国家气象信息中心、中国气象局地球系统数值预报中心并进行应用评估。

从提供样例数据进行应用评估,到推送实时数据开展业务试用,再到最终期待作为业务化数据进入气象部门业务系统……云遥宇航的当前愿景,是为我国乃至全球气象领域单位或组织提供自主可控全球气象数据支撑;后续将拓展至灾害评估、市政国土、农林牧渔、民航海运等垂直领域企事业单位,为其提供定制化精准数据产品及服务。

发展社会气象观测,特别是商业气象卫星观测,其星座和数据可以与风云气象卫星形成高低搭配、优势互补。在云遥宇航副总经理王鹏程看来,云遥宇航研制的气象小卫星具有小型化、低成本等特点,能应用于气象、航空、远洋等领域。随着引导和支持政策的进一步落地,他认为,未来国内社会气象观测发展必将是一片“蓝海”。

前景光明,但路途并不平坦。

调研中,王鹏程表达出企业参与社会气象观测的困境——缺少法律法规以及政策的支撑。他解释道,目前,社会气象观测领域的相关政策文件并不多,对企业参与社会气象观测及观测数据安全方面并没有明确界定,随着企业卫星越发越多,数据越来越多,后期观测数据销售及气象服务领域及范围会越来越广,企业有着广阔的市场发展前景。王鹏程希望,有关部门能尽快出台具体的支持方案,为企业开展社会气象观测提供良好的发展环境。

不仅是天上的观测,地面上,社会气象观测方兴未艾。

“‘彩云天气’App个人用户月活数量达300万,于2014 年上线天气“开放平台”,为开发者提供高精度天气预报10亿/天,覆盖人群2亿/天,形成‘社会化观测联盟’,海量的用户可以帮我们对天气数据准确度进行实时反馈订正。”北京彩彻区明科技有限公司商业副总裁王玺同说,用户的反馈订正也是社会气象观测的一部分。

对实时变化的天气来说,气象数据不可能做到百分百精准。对此,“彩云天气”App建立了一套反馈修订机制,通过八年时间不断修正算法,最终实现更精准的气象数据产出。王玺同举例,一个河南小村庄的App用户可以在短时间内对天气实况进行验证,并将这一点位的数据传至系统。海量志愿观测者的数据由点及面,与系统算法融合,最终反哺系统,进一步帮助提升预报准确率。

对于社会气象观测,王玺同也抱有期待。他认为,社会气象观测应用端在数据,因此,气象部门特别是气象数据管理部门可以指导企业,在优势互补中推动社会气象观测发展。

在行业观测者和专业观测者之外,更多的社会气象观测主体在兴起。

广西、河南是全国志愿气象观测工作试点地区。

在广西,自治区气象局通过政府推动社会气象观测数据在“壮美广西·政务云”共享,实施“一云承载、一网通达、一算共用、一体安全”的数据统筹管理,已认定2125个志愿站,站网水平分辨率由9.1千米加密到6.8千米。注册的气象观测志愿者达2700多名,志愿者在中国-东盟博览会期间利用穿戴设备主动开展气象观测,获多方肯定。

河南省气象局则积极与南京信息工程大学及部分中小学合作,建设兼具科普和数据采集功能的气象观测站。省气象局观测与网络处处长邓天宏表示,通过与高速交警总队合作开展人工移动观测,全省已有近2000名高速交警成为“移动气象观测员”。

侯威总结说,志愿站的发展有助于集约社会化气象观测资源,提高社会各界参与气象观测的积极性,规范社会气象观测业务发展。同时,对增强公众参与意识、增加公共气象服务供给、提高公共气象服务水平具有重要意义。

但在调研中,调研组发现,志愿气象观测站仍存在着发展后劲不足的问题,志愿气象观测站的规模并没有进一步扩大的趋势。

“珠玉”在前,发展之路任重道远

从杭州到深圳,从云遥宇航到彩云天气,不管是行业观测,还是专业观测,各地各领域在推进社会气象观测中,都涌现了一批的典型亮点。

“珠玉”在前,把此类经验推广至全国,是否可行?调研组采访了相关专家学者,深入剖析其中的难点与挑战。

中国气象服务协会地球系统社会观测及气象信创专业委员会主任委员赵立成提出的第一道难题,便是制度建设。

近年来,从事社会气象观测和商业气象观测服务的企业呈现快速增长趋势,但严格遵照气象法及相关标准规范开展观测活动的企业并不多。一些企业布设气象观测设备、开展气象预报服务,并没有取得气象主管机构许可;甚至个别企业还以不正当手段获取气象数据及产品,进行二次销售牟利。这些问题,一方面反映出市场主体的法治意识及标准规范应用不强,另一方面,也暴露出社会气象观测领域法律及标准规范还存在缺失的情况。

如何实现“双向奔赴”?赵立成认为,当务之急是以法制手段进行规范,给社会气象观测“名分”。“企业到底能做什么、不能做什么,在法律法规层面目前并没有具体条款。”受限于此,许多企业如果想要进一步扩大社会气象观测规模,就会有所担忧。

赵立成给出建议,一是修改相关法律,明确社会气象观测的地位、责任和义务,给企业吃下“定心丸”。二是在相关法律修改前,明确开放观测的具体内容,建立并颁布反面清单,明确哪些地方、哪些类目不可以开放观测。三是建立社会气象观测备案制度,动态掌握发展状态。四是建立数据安全共享负面清单,明确哪些数据不能开放共享。

成都信息工程大学电子工程学院(大气探测学院)院长张福贵从另一个维度思考社会气象观测面临的困境,他认为,目前,社会化气象观测的发展“声量”过小,其重要性得不到充分认识和理解,普通民众对社会化气象观测不了解或者参与意愿不强,成为阻碍其推广发展的又一挑战。

推广社会化气象观测,组织管理、观测设备和志愿人员缺一不可。张福贵建议,气象部门应加大宣传力度,使广大社会团体和个人了解社会化气象观测,并愿意为其贡献力量。同时,应加快标准制修订,引导社会气象观测主体采用国家气象部门观测技术规范、数据产品加工标准和规范。

在法律法规缺少和宣传普及不足之外,推进社会气象观测,一些细节问题同样值得注意。

中国气象局综合观测司站网处张楠关注社会气象观测已久,她介绍,目前,气象部门虽然已在积极推动整合行业部门之间的气象数据共享共用,但由于各行业对数据精度、类型的需求不同,各行业的观测设备在规格上差异较大,这导致了气象部门很难直接利用其设备及数据。这也是目前推进社会气象观测的难点之一。

赵立成同样持此观点,“如果以气象部门现有的内部观测设备标准为门槛,那么能利用的观测设备数量势必会很少。”

不仅如此,推动各行业数据接入气象部门观测系统,难度同样巨大。“以社会企业的雨量监测设备为例,其观测数据不像气象部门需求的那样高精度。”赵立成说,据气象法规定,这些数据就不能应用于气象业务中。

解决这一问题,赵立成和张楠一致认为,一方面需要从上而下高位强力推动,另一方面需要部门间深度合作、摒弃私利。

针对个人和企业社会观测,赵立成还提到了激励机制与动力不足的问题。“激发社会参与的意愿,有助于更长久健康的发展,需要相关部门来统筹考虑。”调研中,某企业负责人就曾说到,如果企业开发的气象信息服务不能营利,企业投资的大量观测系统设备就没法长期健康运营。因此,企业也希望气象部门能给予一定激励。

用好“他山之石” ,社会气象观测发展未来可期

激活社会气象观测的“一池春水”,是各方共同愿景。借鉴国外发展经验,或许有助于破解当下困境。

调研组在查阅资料时发现,早在20世纪初甚至更早,西方国家的一些气象爱好者以及利益相关方,就已开始探索发展社会气象观测,并形成了不同的发展模式。

在美国,除了政府气象机构建设的1000余个地面自动观测站点外,还存在着多个企业主导的观测网项目。其中,美国天气预报公司(TWC)就在全球布设了超过25万台个人气象站设备,用户可实现“上传个人气象站数据——获取更大权限数据服务”的闭环。该观测网为纯商业性质,通过数据服务页面广告以及提供数据接口服务获得盈利。

美国城市天气观测者网(CWOP)则是典型的公私合作伙伴关系。该观测网络在全球范围内安装超过1万台气象观测设备,其收集到的数据将发送给美国国家海洋和大气管理局(NOAA),NOAA气象数据同化输入系统对其进行质控后,分发给800多个组织使用,并对外公开。

日本天气新闻公司(WNI)通过自研小型气象设备,向农场主、工地等企业级用户出售,共布设了3000套设备。一方面,该公司每月向设备拥有者收取一定的服务费用,为用户提供局地天气预测;另一方面,用户的站点数据又反哺该公司的基础天气预报业务,使得服务更加优质。

欧洲部分国家商业观测站网发展也较为成熟。通过销售观测设备、收集数据、搭建数据汇交平台,形成了完整的“观测-应用-服务”链条,例如英国天气观测网(WOW)、欧洲灾害性天气监测项目(SKYWARN Europe)等。

国外社会气象观测在长期发展中,政府部门与社会观测主体形成了良好互动,并在数据应用方面建立起相对完善的机制。在赵立成看来,国外模式对我国社会气象观测具有借鉴和参考意义。

赵立成呼吁,气象部门作为政府管理部门,除发挥引导作用之外,还可以发挥其数据“把关者”的作用,对社会气象数据进行质控。国家气象信息中心、中国气象局地球系统数值预报中心与云遥宇航的合作说明,CWOP的公私合作模式在国内具备落地的可行性。

赵立成谈到,参照国外发展经验,中国气象局在进一步加强社会气象观测的标准体系政策引导和支持外,还可以充分发挥市场资源配置作用,促进社会气象观测市场繁荣。

中国气象局气象干部培训学院副教授范雯杰表示,在确保国家气象资料安全的前提下,气象部门可以考虑结合各项新技术发展带来的契机,以更开放的态度进一步提升对社会观测的收集、管理和共享能力。气象部门还可通过完善相关标准、提供行业指导和提供交互更友好的数据共享平台等方式,来充分吸纳其他部门、行业、公司、学校、个人的现有观测资源,并发展新的社会气象观测站点,组建类似于WOW、WNI或CWOP的自动气象站共享观测站网。

我国在气象防灾减灾领域拥有一支多达几十万人的气象信息员队伍,范雯杰认为,这一庞大队伍在社会气象观测方面有望发挥重要作用。例如,气象部门可从气象信息员中筛选优秀人员,通过提供技术指导甚至部分低价的气象观测设备等,同其他气象爱好者、防灾减灾相关机构责任人等一起扩大观测志愿者团队,共同构建能更好地满足我国气象事业需求的社会气象观测网。(调研组成员:王素琴、王亮、文科、李悦、史光浩)

记者手记:气象部门“靠前发力” 社会气象观测才能多赢

鼓励和规范社会气象观测活动是篇大文章。

中国气象报调研组在近一个月的调研中,听到最多的一个词便是“看好”,看好社会气象观测在预报服务中的重要作用,看好社会气象观测连接起的各方力量,看好社会气象观测的未来前景……

“看好”之外,调研组梳理的各方观点同样表明:挑战和难度巨大。

破解这些难题,需要各方共同大力推进。作为承担气象工作政府行政管理职能、负责气象工作组织管理的气象部门,应更加主动地站出来,靠前发力,带头组织、引导、管理社会气象观测,推动其可持续健康发展。

(责任编辑:张林)

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