二十一世纪气象预报系统展望
来源:   发布时间:2000-03-20
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  展望新世纪,将会对气象服务有些什么新需求?

  主要有三个方面:1.一系列非传统的气象问题。2.公众对预报和服务不断提出新的需求。公众对气象服务的期望,不仅仅局限于传统的气象要素的定性预报,将不断提出新的定量预报需求。3.社会发展对气象预报服务内容的扩充:在时间尺度上,将会覆盖1分钟到数十年甚至数百年;预报范围,将包括超越常规的天气预报;预报内容上,将包括保护人类健康、防灾减灾、以及经济建设和发展等多方面的需求。

  20世纪的后50年,与气象相关的卫星技术、计算机技术、通信技术和网络技术、大气数值模拟和预测技术及气象服务技术等科学技术得到重大发展,为21世纪气象预报系统的发展奠定了重要的基础。对21世纪气象预报服务系统的展望

  国外有些科学家对2025年的预望报系统的展望:2025年天气预报的资料精度问题将得到解决,观测误差将消除;水平分辨率为一公里的全球天气预报模式将接近可预报理论的极限;2天内的数值预报将近乎完美;一周的预报准确率将如同今天2天至3天的预报;天气信息对社会的价值将数百倍于今天;综合天气和物理环境预报系统将可能实现。

  21世纪的科学和技术,将使预报具有前所未有的质量和分辨率。到2030年前,我们的模式预报准确率将与观测实况难以区别,将为大家提供更多的产品和服务。高水平分辨率的模式将投入应用;资料显示手段将发生变化,越来越多地采用多媒体、视觉化的手段,并为天气预报的自动化奠定基础。

  展望2010年至2030年,天气预报将进化为物理的环境预报;天气预报将对大气、水循环、冰雪和海洋圈以及化学和生物—生态环境要素进行预测;今后气象预报的范围将包括水文、空气污染、火山爆发、核辐射等各个方面。如,水文模式将地表和次地表的条件作为初始场,然后结合气象条件做洪水事件和防灾减灾的预报,这样预报服务水平将会提高。又如气象化学预报,这与城市环境气象预报关系密切,通常的物理要素的预报如气温变化,与人的生活和健康关系很密切,而气象化学预报将提供污染物质形成积聚对人的健康损害的预测信息。国外已经开展研究极高分辨率的中尺度预报模式。气象信息在农业和林业中的应用也将有更大的进展,将更强调多种渠道获取资料及数值预报综合应用。

  综上所述,今后国家气象水文部门应发展物理的环境预报,加强相关基础科学的研究,进行相应的业务试验并推广实施。

  展望21世纪的技术发展趋势,挑战与机遇同在:现有探测网络和资料产品交换将继续维持,但综合应用新技术的挑战在增加;由于超级计算机能力的迅速增加,国家气象水文部门在未来10年至30年,将有能力为公众和政府提供时间尺度从数分钟到数十年的所谓“无间缝隙”(Seamless)的气象警报、预报和情报信息。今后20年至30年内预报系统方面最令人鼓舞的进展是,可预报性可达近两周,将广泛采用集合预报方法和开展全球尺度海洋预报;灾害性天气的预报和相关警报将延长至数天,预报的制作将更多地采用自动化的技术。目前正在研究和开发的海气耦合模式,未来10年内将进一步改进和发展,并包括海洋、大气、生物、化学各种物理模式,并将建立气候预报所需的基本资料库和预报模式框架系统,为2010年建立全球气候动力业务学系统奠定基础,同时研究能够预报区域气候异常的模式,加强对人类和社会影响的预测研究。2010年将建立业务气候观测系统和建立业务气候预测系统,这就大大减少了我们的盲目性。预测气候变化应采取最佳对策行动。

  我们对未来发展趋势应做什么技术方面的探讨和准备?1.我们要发展科学基础,加强科学研究;2.在业务方面,从技术发展趋势看,今后将以空间遥感为基础,对此首先要有清醒的认识,要看到差距;根据中国的特点,今后将采用什么样的业务通信体制也是不可回避的重大技术抉择。

  2010年至2030年的建设目标:综合的观测、预报、服务分发系统。观测预报分发系统会更充分运用全球通信系统以满足大信息量的需求;综合观测系统在世界气象组织,应与拥有气象卫星的国家进行协调,全球地气观测系统任务会增加。对我国未来气象业务工作展望

  预报系统由几个相互配合的子系统组成,核心是数值预报,由研究和技术开发支撑,形成一个完整的业务系统,这样才能组成一个面向广大用户的预报服务系统。

  未来卫星观测资料和飞机观测资料将大量增加,而常规观测和探空资料将会减少了。希望大家对这个问题的紧迫性和严重性给以关注。如果仍然死守常规观测资料,就会受到常规资料减少的挑战,就难以抓住世界新型遥感观测系统发展带来的机遇。

  为了迎接挑战,预报员应该帮助科学家了解要着重解决什么问题,提出科学研究的重点问题;研究人员则应主动深入预报服务一线,了解预报模式存在哪些缺陷,不断改进模式。科技人员和预报员之间要以科学为基础,相互支持,相互学习。

  2000年,中国气象局党组已经明确提出了建立面向新时期预报流程的重大任务,建立现代天气预报流程,需要几个基本条件:①好的数值预报产品;②要有一定的计算机设备、工作站或微机;③好的人机交互气象信息处理软件;5高速可靠的通信网络;⑤丰富的数据库;⑥人才(预报员的知识更新),这是最关键的。从全国来看,加快建立现代天气数值预报的条件已经具备,稳定的数值预报业务系统已经建立,9210工程的建成已解决了通信瓶颈,各个省局局域网数据库基本满足了需要,自上而下逐级指导的业务体制框架也已经基本形成了。

  怎样实现21世纪预报系统?一是要加强长远规划的制定,对已经制定的规划要及时加以修订;二是要依靠科学,不断创新;三是要加强领导,坚持气象现代化不动摇;四是要面向用户,加强交流;五是要重视基础研究,同时加强应用研究;六是要提高人才素质;七是要继续坚持开放,加强国内外的技术合作;八是要优化资源配置;九是稳定预算,保障发展。 (来源于2000年3月20日《中国气象报》作者:颜宏)