编者按 十六大之后，中国气象局党组在多次深入学习十六大精神和“三个代表”重要思想的基础上，提出由气象大国向气象强国跨越的战略任务，总体水平达到国际先进水平。从本期起，本版将陆续刊登文章，介绍发达国家先进的气象科技、业务、服务以及事业发展规划等情况。

　　美国作为当今世界的科技强国，其气象事业发展一直处于国际领先水平。上个世纪90年代以来，通过近十余年的努力，美国凭借充足的预算、强大的科研能力，现已基本完成了气象现代化，其综合探测能力、资料处理能力、数值预报能力和信息服务能力都得到了极大的提高，气象部门工作的重点正转向服务科技发展和系统综合效益的发挥上。

　　美国气象业务由国家海洋气象局（NOAA）主管，它是美国商务部下属最大的一个局，经费占商务部整个预算的65％。国家天气局（NWS）是NOAA下属的气象业务具体负责部门，另外一些独立的研究机构，如国家大气研究中心（NCAR/UCAR）和大学，也积极参与到美国气象现代化的进程中。

　　一、综合观测系统现代化

　　NOAA运行着一个复杂的观测系统网络。美国的地球静止和极轨卫星每天24小时对地球进行连续观测，这些空间的观测系统与广泛的地面观测网（观测塔、探空气球、海洋漂浮站和飞机）相互补充。上个世纪90年代以来，NWS加快了气象综合探测系统的现代化步伐。1995年设立了北美观测系统计划，一系列新技术装备在该计划中得到应用，如NOAA的风廓线仪网、卫星增强观测，特别是激光测风雷达、先进的偏振技术和GPS掩星技术的准业务化应用。2001年又通过半球观测系统研究和可预报性试验计划在东亚、北太平洋和加拿大极区布设多种观测设备，业务化的无人驾驶探空飞机、海洋浮标、携带下投式探空仪的探空气球、船舶观测系统、卫星反演要素产品的试验等。

　　当前，NWS业务观测系统已进入以空基为主的时代，常规观测、探测系统正逐步被更新，多普勒天气雷达、风廓线仪网等地基遥感观测设备已稳定运行并不断得到改进。观测系统现代化的重点有：

　　高空观测系统：至2003年已有15个站用GPS探空仪代替传统的无线电探空，2006年将完成全部102个站的更新。

　　自动陆面观测系统：已基本建成，使得美国地面观测站点密度加倍，可为预报业务和科学研究提供24小时不间断的高密度、高频度、多样化的气象参数。

　　新一代多普勒雷达网：共有158部业务运行的WSR-88D雷达，现已完成了雷达产品生成系统和计算机系统的更新，通过增强计算机宽带网络通讯能力，NWS实现了42部雷达的资料即时获取，最终将实现在国家环境预报中心的SPC实时获取全国原始雷达资料的拼图处理能力。

　　协作观测计划：也得益于现代化的努力，更新了软硬件，扩大了组织，发挥了重要的补充观测资料作用。

　　卫星系统：在整个综合探测系统中，现已占据了重要地位。目前美国的业务气象卫星已进入第五代，主要是增加了20通道的先进微波探测器AMSU。第五代极轨业务气象卫星由NOAA—K、L、M、N、N‘五颗卫星组成，前三颗卫星已成功发射运行。未来，通过与欧洲气象卫星组织的合作，美国与欧洲在2010年将可共同提供连续的极轨业务气象卫星系统。计划中的国家极轨业务环境卫星（NPOSS）等卫星平台搭载的观测仪器更可提供数千通道的观测数据。静止气象卫星除尚在业务运行的NOAA-8、9、10、11（备用）、12外，从1998年至2002年增加了通道和分辨率的新一代静止气象卫星NOAA-14、15、16、17相继发射进入轨道。未来的卫星系统将为预报服务每天提供几百GB量级的资料。

　　二、计算与通信现代化

　　由于资料数据的快速增长，数据处理对计算能力提出了很高的要求，美国不惜重金加快了超级计算机的更新换代。国家环境预报中心目前拥有最新的由2752个处理器、2752G内存、84TG磁盘组成的IBM超级并行计算机，每天可以处理320GB的数据。该机将持续升级到2009年，届时可获得48倍于原IBM/SP系统的计算能力。国家大气研究中心现有多台IBM和SGI超级并行计算机，拥有9TFLops的计算能力。最新的计算机系统IBM的Bluesky也已投入试用。

　　在通信技术上，美国气象局采用卫星广播和地面传输相结合的业务技术体制。气象产品通过租用卫星广播；气象资料的上行及交换采用租用公共数据网进行传输。随着信息技术的发展，美国气象资料的收集、传输、存储和处理能力还在不断地提高。

　　三、数值预报与资料同化现代化

　　在海量的观测资料和超强的计算能力的支持下，美国的气象预报早已告别了传统的模式。国家环境预报中心（NCEP）完全以数值预报产品为基础，以气象现代化组成部分的人机交互处理系统为工作平台，综合利用各种资料和技术方法来制作预报产品。更新的PC版本的AWIPSFX（LINUX操作系统）已由FSL开发完毕，可采用Web传输分发产品。另外，采用数值模式输出和计算机虚拟演示的可视化技术在NCAR得到了发展。预报模式也不断更新，1997年开始开发的美国天气研究预报模式系统在2003年3月发布了最新的1.3版本，提高了对中尺度系统的理解和预报能力，也有力地促进了研究和业务预报部门的联系，很快将被NCEP采用。在资料同化方面，广泛采用了3维、4维变分同化技术，许多非常规观测资料如风廓线仪资料、卫星辐射观测、NEXRAD都得到了应用。

　　四、气象信息服务现代化

　　借助技术的进步，NWS采用有线网络、无线广播、电视、因特网等多种手段传播气象信息，实现了气象信息服务的现代化。NOAA天气无线广播网覆盖范围达到当地人口的95％的州，2002年已有30个，预期在2007年达到41个。而在因特网上，NWS的产品和资料可以图形的格式提供给公众。另外通过建立“风暴准备”社区确认计划、建立双向州紧急管理通信结构等方式，实现天气灾害的有效预报与防范，充分体现了国家天气局“共同努力拯救生命”的宗旨。 （来源于2003年8月30日《中国气象报》 作者：顾青峰）