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(qiáng)對流等天氣氣候事件給全球多地造成危害。

天氣“異常”，和持續(xù)演進(jìn)的全球氣候變暖密不可分。

根據(jù)中國氣象局?jǐn)?shù)據(jù)，20世紀(jì)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(jì)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(qiáng)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(biāo)創(chuàng)下新紀(jì)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。”中國氣象局國家氣候中心首席科學(xué)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(qiáng)度更強(qiáng)、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(yīng)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(xué)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品服務(wù)，以及更高質(zhì)量的應(yīng)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(wù)現(xiàn)代化為抓手，持續(xù)加強(qiáng)氣候變化機(jī)理研究，強(qiáng)化氣候風(fēng)險管理和早期預(yù)警，以氣象科技創(chuàng)新更好應(yīng)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(zhǔn)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(yīng)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(yù)估未來變化的重要科學(xué)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(jìn)氣候系統(tǒng)變化和各圈層相互作用的機(jī)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(xiàn)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?！睂O穎介紹，目前，我國氣候變化檢測歸因科學(xué)研究、碳源匯監(jiān)測核校等技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

加快關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)。作為氣象業(yè)務(wù)的核心，數(shù)值預(yù)報技術(shù)定量計算、預(yù)報未來的天氣演變，被譽(yù)為氣象事業(yè)的“芯片”。近年來，氣象部門強(qiáng)化地球系統(tǒng)數(shù)值預(yù)報模式等領(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)，持續(xù)推進(jìn)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(yù)報中心。

“數(shù)值預(yù)報的進(jìn)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(yù)報能力，為天氣預(yù)報、氣候預(yù)測和國際合作等各類氣象服務(wù)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(yù)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(yù)報天數(shù)首次穩(wěn)定突破8天，我國數(shù)值預(yù)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(dá)、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(jìn)展。比如次季節(jié)-季節(jié)-年際尺度一體化氣候模式預(yù)測業(yè)務(wù)系統(tǒng)，當(dāng)前，我國氣象“芯片”數(shù)值預(yù)報模式實現(xiàn)自主研發(fā)，部分性能已達(dá)到全球同類系統(tǒng)先進(jìn)水平，為提升我國氣候預(yù)測水平和防災(zāi)減災(zāi)能力提供強(qiáng)大支撐。

不斷加強(qiáng)氣象基礎(chǔ)能力建設(shè)，夯實應(yīng)對氣候變化的研究根基——

提高監(jiān)測能力。氣象雷達(dá)軟硬件設(shè)施基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。我國自20世紀(jì)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(shè)，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(biāo)志著國內(nèi)首個溫室氣體觀測網(wǎng)基本建成，進(jìn)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(chǔ)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(wù)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(yù)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(yù)估及其影響風(fēng)險評估。

加強(qiáng)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?！睂O穎說，我國氣象工作者進(jìn)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(xì)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(jìn)一步夯實研究全球氣候變化的科學(xué)基礎(chǔ)。

提升氣候變化敏感區(qū)的氣候機(jī)理研究。我國持續(xù)開展青藏高原氣象科學(xué)試驗，開展南北極氣候變化研究，強(qiáng)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(kuò)張、凍土退化，這些災(zāi)害風(fēng)險變化趨勢均呈空間分布不均的復(fù)雜狀態(tài)?！遍L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(shè)，組織跨部門、跨領(lǐng)域科研團(tuán)隊聯(lián)合攻關(guān)研究，針對氣候應(yīng)對重點目標(biāo)，持續(xù)開展綜合科考與大氣科學(xué)試驗研究，推動氣候應(yīng)對科學(xué)工程實施，提高對青藏高原氣候變化影響機(jī)制的科學(xué)認(rèn)知與應(yīng)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(wù)用房進(jìn)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(yīng)變“長城”

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

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

“目前，我國已構(gòu)建精細(xì)化預(yù)警預(yù)報預(yù)測業(yè)務(wù)體系，對14種主要氣象災(zāi)害實現(xiàn)遞進(jìn)式預(yù)警。”今年全國兩會，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(yù)警能力、積極應(yīng)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(zhǔn)預(yù)報、精細(xì)服務(wù)能力，大力提升早期預(yù)警能力，加強(qiáng)氣象災(zāi)害風(fēng)險預(yù)判和應(yīng)對，抓實抓細(xì)監(jiān)測預(yù)報預(yù)警服務(wù)，進(jìn)一步完善以氣象預(yù)警為先導(dǎo)的防災(zāi)減災(zāi)聯(lián)動機(jī)制，促進(jìn)全社會有效抵御風(fēng)險。

保安全——“在應(yīng)對重大災(zāi)害性天氣過程時，提前研判風(fēng)險，并滾動推出更高時空分辨率和準(zhǔn)確率的預(yù)報預(yù)警服務(wù)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(zāi)害快速跟蹤、準(zhǔn)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(zāi)種、分區(qū)域、分行業(yè)的風(fēng)險預(yù)測，為各部門、各區(qū)域應(yīng)對氣候變化提供了堅實的科技支撐。

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

助發(fā)展——當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域?qū)夂蜃兓蜑?zāi)害性天氣的敏感性越來越高，需要氣象部門依靠科技創(chuàng)新，做好科學(xué)評估，挖掘氣候資源，護(hù)航經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。

針對糧食安全，中國氣象局全面推進(jìn)氣候變化對主要糧食和經(jīng)濟(jì)作物種植制度、病蟲害、品種適應(yīng)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(kuò)情況，立足30年氣象資料，重新劃分全省六條積溫帶，為科學(xué)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(fēng)能太陽能資源普查和評估，繪制精細(xì)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(yù)報和發(fā)電功率預(yù)報，有效支撐國家風(fēng)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(yīng)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(xué)家連續(xù)5屆當(dāng)選IPCC第一工作組（評估氣候變化自然科學(xué)基礎(chǔ)）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(qiáng)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(qiáng)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(yù)報、全球服務(wù)，以實際行動踐行人類命運共同體理念，風(fēng)云氣象衛(wèi)星面向全球近130個國家和地區(qū)提供服務(wù)。

“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(xué)計劃和大科學(xué)工程，正在推動國際氣象科技深度合作。”孫穎說。

升級創(chuàng)新“戰(zhàn)力”

新一輪科技革命深入演進(jìn)，氣象科技需要與時俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新發(fā)展，不斷提升應(yīng)對氣候變化的戰(zhàn)斗力?！拔覀儗⒓訌?qiáng)人工智能、大數(shù)據(jù)等在氣候預(yù)測等領(lǐng)域的深度融合應(yīng)用，為我國氣象科技突破提供更多可能?！标愓窳指嬖V記者。

加快跨學(xué)科交叉融合?！皻夂蜃兓瘜ξ覈巳航】涤绊懙脑鏊傥痪尤蚯傲校ㄟ^對我國272個城市的研究顯示，熱浪導(dǎo)致死亡風(fēng)險增加7%?！睆埮d贏表示，應(yīng)重點關(guān)注氣候變化對人群健康產(chǎn)生的復(fù)合影響，“開展面向人體健康的災(zāi)害風(fēng)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(qiáng)化跨學(xué)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(fēng)能太陽能中心，都在跨學(xué)科、跨領(lǐng)域方向上發(fā)力。

加強(qiáng)跨部門交流合作。氣象部門與水利部門不斷強(qiáng)化水文氣象信息共享、聯(lián)合會商和應(yīng)急合作、防汛抗旱預(yù)警信息發(fā)布及基層信息員共建機(jī)制等，在應(yīng)急減災(zāi)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(wù)，共建15個特色農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中心全面助力鄉(xiāng)村振興；還積極推進(jìn)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(zāi)減災(zāi)、低空經(jīng)濟(jì)、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(jì)安全、人群健康等重點方向，與高校和科研機(jī)構(gòu)開展跨領(lǐng)域合作研究，增強(qiáng)氣候變化科學(xué)研究服務(wù)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(tuán)隊，“氣候變化極端天氣氣候事件預(yù)估與影響風(fēng)險”科研團(tuán)隊投入未來10～15年的年代際氣候預(yù)測技術(shù)研發(fā)中。

“一年來，我們20人的團(tuán)隊開展年代際預(yù)測技術(shù)研發(fā)與升級改進(jìn)，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(tuán)隊帶頭人陸波說，通過項目研發(fā)，5公里未來預(yù)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(yù)估中得到了應(yīng)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(jìn)會，“一校一策”落實任務(wù)，目前合作高校已達(dá)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