2024年6月21日，正值我国夏至节气，酷暑的感觉却早已到来——从亚洲到欧洲，从美洲到非洲，“热”成为人们的共同感受，极端高温、强对流等天气气候事件给全球多地造成危害。

天气“异常”，和持续演进的全球气候变暖密不可分。

根据中国气象局数据，20世纪中叶以来，我国年平均气温增温速率为每十年0.24℃，极端高温事件在20世纪90年代中期以来明显增多，极端低温事件明显减少，大部分地区极端强降水事件呈增多趋势，东北、华北和西南地区呈干旱趋势。未来，我国年平均气温将继续上升。

环球同此凉热。2024年3月，世界气象组织发布的《2023年全球气候状况报告》显示，2023年是有气象记录以来最热的一年，全球温室气体浓度、地表气温等多项气候变化指标创下新纪录，多个国家和地区遭遇了异常猛烈的高温干旱和暴雨洪水，南极海冰融化加快、面积减小。

“全球气候变暖已经影响到气候系统多个圈层。”中国气象局国家气候中心首席科学家孙颖说，最直观的影响是，极端高温和暴雨事件发生更为频繁、强度更强、持续时间更长，对农业、水资源、能源和人体健康等领域造成的影响越来越大。

2023年7月，联合国秘书长古特雷斯向各国发出警告：全球“沸腾时代”到来。人类更加深切地感受到一个事实——以全球变暖为主要特征的气候变化不断加剧，已成为全球面临的最紧迫的挑战之一。

气象部门是国家应对气候变化的重要科技支撑部门，在“沸腾时代”发挥着“烽火台”作用。如何提供更丰富的科学数据、产品服务，以及更高质量的应对决策建议，是摆在气象部门面前的一道必答题。

“在气候变化背景下，气象部门将以气象科技能力现代化和社会服务现代化为抓手，持续加强气候变化机理研究，强化气候风险管理和早期预警，以气象科技创新更好应对气候变化挑战。”中国气象局党组书记、局长陈振林说。

中国大气本底基准观象台（瓦里关全球大气本底站）（2023年4月6日摄） 李占轶摄/本刊

夯实科技“支柱”

筑起气象“烽火台”，科技创新发挥着重要支柱作用。党的十八大以来，围绕应对气候变化需求，气象部门紧盯世界科技前沿，加快气象科技创新步伐，推动气象事业高质量发展。

不断加快关键核心技术攻关，提升气象科技自主创新能力——

努力实现前沿理论突破。气候变化检测归因研究是理解全球变暖原因、合理预估未来变化的重要科学基石，其技术难点是辨识不同因子在气候变暖和极端事件变化中的“指纹”并量化其影响程度。近年来，气象部门率先开展了检测归因的研究，持续推进气候系统变化和各圈层相互作用的机制分析。

“我国不断发展区域极端事件变化的检测归因核心技术方法，研制了多信号检测、分步归因、环流相似等归因方法，量化温室气体等人类活动及自然因子的贡献大小，初步搭建了中国区域极端事件快速归因系统的框架，开展对重大极端天气气候事件的监测检测和归因。”孙颖介绍，目前，我国气候变化检测归因科学研究、碳源汇监测核校等技术已达到国际先进水平。

加快关键核心技术研发。作为气象业务的核心，数值预报技术定量计算、预报未来的天气演变，被誉为气象事业的“芯片”。近年来，气象部门强化地球系统数值预报模式等领域的技术攻关，持续推进高分辨率地球系统模式研发，组建了中国气象局地球系统数值预报中心。

“数值预报的进步并非单个技术的突破，而是基于数值模式框架、模式物理过程、资料同化、高性能计算支撑平台等一系列技术领域的创新，系统性地提高数值预报能力，为天气预报、气候预测和国际合作等各类气象服务提供技术支撑。”孙颖介绍，中国气象局全球天气数值预报模式水平分辨率已从25公里提升到12.5公里，北半球可用预报天数首次稳定突破8天，我国数值预报模式为南亚、东南亚、中亚等国际合作项目提供技术支撑。

围绕气象雷达、气象卫星、气象信息等打造的关键核心技术不断取得进展。比如次季节-季节-年际尺度一体化气候模式预测业务系统，当前，我国气象“芯片”数值预报模式实现自主研发，部分性能已达到全球同类系统先进水平，为提升我国气候预测水平和防灾减灾能力提供强大支撑。

不断加强气象基础能力建设，夯实应对气候变化的研究根基——

提高监测能力。气象雷达软硬件设施基本实现国产化。我国自20世纪90年代起在青海瓦里关国家大气本底站开展温室气体观测；2016年起陆续发射5颗具备全球大气二氧化碳监测能力的卫星，开展温室气体卫星遥感观测。经过30多年建设，中国气象局于2021年发布国内第一份国家温室气体观测网名录，标志着国内首个温室气体观测网基本建成，进一步丰富了我国地面气象观测站布局，提升我国气候变化监测评估能力。

努力实现核心数据自主。在攻克长序列气候资料难题的基础上，中国第一代全球大气/陆面再分析系统及产品（CRA）正式业务化运行，打破了我国气候变化研究对国外再分析产品依赖的局面；形成中国未来气候变化预估数据集，完成不同排放情景下干旱、极端降水和极端温度变化预估及其影响风险评估。

加强重点数据分析。“在包括大气圈、水圈、岩石圈、冰冻圈、生物圈等地球系统各个圈层中，气候变化均有迹可循；各圈层的相互作用共同影响着气候系统的变化。”孙颖说，我国气象工作者进行地球系统多圈层耦合再分析，研究多圈层协同再分析技术，建立国产“天气-气候”一体化再分析系统；研究能见度、大气细颗粒物浓度、臭氧、土壤温湿度、积雪等同化技术，通过深入分析各圈层相互作用所产生的重点数据，进一步夯实研究全球气候变化的科学基础。

提升气候变化敏感区的气候机理研究。我国持续开展青藏高原气象科学试验，开展南北极气候变化研究，强化对国家安全屏障的气象保障。

“青藏高原地区暖湿化趋势明显，‘亚洲水塔’功能不稳定性加大，冰川退缩、湖泊扩张、冻土退化，这些灾害风险变化趋势均呈空间分布不均的复杂状态。”长期关注青藏高原气候变化的中国工程院院士徐祥德说，面对这些问题，需要加大力度推动高原区域气象综合观测系统建设，组织跨部门、跨领域科研团队联合攻关研究，针对气候应对重点目标，持续开展综合科考与大气科学试验研究，推动气候应对科学工程实施，提高对青藏高原气候变化影响机制的科学认知与应对措施能力。

工作人员在位于云南迪庆藏族自治州的香格里拉国家大气本底站大气成分业务用房进行全自动太阳光度计巡视（2023年3月9日） 胡超摄/本刊

筑起应变“长城”

点起“烽火”，为的是更早更快更好地筑起“长城”，应对“沸腾时代”的新挑战。

近年来，气象部门加强形势和需求分析，针对国家重大战略决策、气候变化应对、国际气候治理等开展研讨，形成决策咨询报告等服务产品，为我国中长期发展战略、“双碳”目标制定等提供科学支撑。

“目前，我国已构建精细化预警预报预测业务体系，对14种主要气象灾害实现递进式预警。”今年全国两会，全国政协委员、中国气象局科技与气候变化司副司长张兴赢提交了一份关于全面提升早期预警能力、积极应对气候变化的提案。

近年来，气象部门通过气象科技创新实践，不断提高精密监测、精准预报、精细服务能力，大力提升早期预警能力，加强气象灾害风险预判和应对，抓实抓细监测预报预警服务，进一步完善以气象预警为先导的防灾减灾联动机制，促进全社会有效抵御风险。

保安全——“在应对重大灾害性天气过程时，提前研判风险，并滚动推出更高时空分辨率和准确率的预报预警服务模式，最大限度确保不漏掉每一次天气过程。”张兴赢说，中国气象局已建成世界规模最大的空-天-地一体化综合气象观测系统，实现气象灾害快速跟踪、准确定位。

陈振林介绍，围绕气候系统核心气候变量，气象部门开展了多领域、多行业和重点区域的气候变化影响评估。针对气候变化影响建立了分灾种、分区域、分行业的风险预测，为各部门、各区域应对气候变化提供了坚实的科技支撑。

“应对极端天气气候事件，以气象预警为先导的应急联动机制和高级别预警的‘叫应’服务机制发挥重要作用。”陈振林介绍，2023年，中国气象局“叫应”各级党委政府和应急管理部门主要负责人30万人次，气象信息为公众挽回因气象灾害损失约5600亿元。

助发展——当前，经济社会各领域对气候变化和灾害性天气的敏感性越来越高，需要气象部门依靠科技创新，做好科学评估，挖掘气候资源，护航经济社会发展。

针对粮食安全，中国气象局全面推进气候变化对主要粮食和经济作物种植制度、病虫害、品种适应性、产量和品种的综合影响评估；建立不同极端天气气候事件与农作物产量评估的定量关系模型，研发全国和区域极端天气气候事件的农业损失评估模型。

比如在黑龙江，气象部门及时捕捉全省积温带北移东扩情况，立足30年气象资料，重新划分全省六条积温带，为科学调整全省农业布局提供决策支撑。

为协助摸清新能源“家底”，中国气象局开展全国风能太阳能资源普查和评估，绘制精细化太阳能资源图谱，可针对任意新能源场站提供从分钟级到月、季度的多时间尺度气象要素预报和发电功率预报，有效支撑国家风能太阳能等新能源布局和综合调度。

促合作——运用气象科技创新，我国正在提供更多国际公共产品，有助于提升在应对气候变化中的话语权。

作为联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）国内牵头组织部门，中国气象局推荐的中国科学家连续5届当选IPCC第一工作组（评估气候变化自然科学基础）联合主席，越来越多的中国作者参与评估报告编写。

陈振林说，聚焦“双碳”重大需求，中国气象局加强基于温室气体监测的碳源汇评估与核算技术研究，加强高精度大气温室气体监测与动态分析，率先建立基于“自上而下”方法的网格化碳源汇监测核校支持系统，具备全球客观化监测与核查人为碳排放总量和自然碳汇变化能力，为“双碳”战略实施和我国参与全球气候治理提供科技支撑。

陈振林表示，中国正深耕全球监测、全球预报、全球服务，以实际行动践行人类命运共同体理念，风云气象卫星面向全球近130个国家和地区提供服务。

“中国气象部门探索牵头组织气候变化等领域国际大科学计划和大科学工程，正在推动国际气象科技深度合作。”孙颖说。

升级创新“战力”

新一轮科技革命深入演进，气象科技需要与时俱进，不断创新发展，不断提升应对气候变化的战斗力。“我们将加强人工智能、大数据等在气候预测等领域的深度融合应用，为我国气象科技突破提供更多可能。”陈振林告诉记者。

加快跨学科交叉融合。“气候变化对我国人群健康影响的增速位居全球前列，通过对我国272个城市的研究显示，热浪导致死亡风险增加7%。”张兴赢表示，应重点关注气候变化对人群健康产生的复合影响，“开展面向人体健康的灾害风险定量化、动态化评估，离不开气象、环境、生态、医疗等领域的交叉融合”。

“围绕数据安全可控、观测装备核心元器件自主可控，实施观测装备国产化工程，需要强化跨学科、跨领域交叉融合发展。”孙颖说，目前，中国气象局构建的气候变化中心、温室气体及碳中和监测评估中心、风能太阳能中心，都在跨学科、跨领域方向上发力。

加强跨部门交流合作。气象部门与水利部门不断强化水文气象信息共享、联合会商和应急合作、防汛抗旱预警信息发布及基层信息员共建机制等，在应急减灾过程中发挥重要作用；与农业农村部门联合开展面向新型农业经营主体的直通式气象服务，共建15个特色农业气象服务中心全面助力乡村振兴；还积极推进与发展改革、生态环境、能源、疾控等部门和与电力、粮食、保险等企业合作，在气象防灾减灾、低空经济、气候金融等方面积极探索。

张兴赢介绍，中国气象局围绕粮食安全、水安全、生态安全、交通安全、能源安全、经济安全、人群健康等重点方向，与高校和科研机构开展跨领域合作研究，增强气候变化科学研究服务支撑国家政策和措施的能力。

推动高素质人才培养。2023年4月，作为中国气象局首批青年创新团队，“气候变化极端天气气候事件预估与影响风险”科研团队投入未来10～15年的年代际气候预测技术研发中。

“一年来，我们20人的团队开展年代际预测技术研发与升级改进，量化了相关系统对未来10年我国气候变化评估的适用性。”团队带头人陆波说，通过项目研发，5公里未来预估数据对极端事件的模拟效果得到提升，并在长江流域等关键区域气候变化极端事件预估中得到了应用。

“人才是最基本的创新要素。”张兴赢介绍，面向未来加快高素质专业化气象科技人才储备，中国气象局发起和建立了全国气象科教融合创新联盟，召开局校合作工作推进会，“一校一策”落实任务，目前合作高校已达31所。我国气象科技创新发展的人才梯队，正在有序培养建立。

来源：刊于《瞭望》2024年第29期