探討觀點:未來氣象預報發展之路

2021-01-14 中國氣象局

  編者按

  在2015年12月7日閉幕的第七次全國氣象預報工作會議上,中國氣象局提出「十三五」時期現代氣象預報業務發展目標。面向全面建成小康社會和全面推進氣象現代化的目標要求,「十三五」時期,現代氣象預報業務發展的總體思路是,堅持需求牽引,強化創新驅動,以無縫隙、精準化、智慧型為發展方向,加快完善無縫隙集約化業務體系,深入發展客觀化精準化技術體系,全力打造智能化眾創型業務發展平臺,著力培育創新型專家型人才體系,努力健全標準化規範化管理體系,統籌協調,全面推進氣象預報業務現代化。

  圍繞未來氣象預報發展的核心問題,這裡汲取各方面氣象專家的觀點,與大家共同展望與探討未來的氣象預報。

氣象預報:無縫隙精準化是大勢所趨

  如果對你來說,天氣預報仍是坐在沙發上,在《新聞聯播》結束後聽聽明後天的天氣如何,那你就太OUT(落伍)了。

  現在,越來越多的人通過手機、網絡等方式關注天氣,不僅想知道是否會下雨,雨什麼時候下、什麼時候停,還想知道雨有多大,會給自己帶來什麼影響。而這,也是未來氣象預報發展的趨勢。

  在第七次全國氣象預報工作會議上,「強化兩端,提高中間」成為與會代表們討論的熱點。「兩端」是指0到12小時的實時監測和短時臨近預警以及11天到30天的延伸期預報,而「中間」則指的是1天到10天中短期災害性天氣預報。「強化兩端,提高中間」的最終目的,是使氣象預報業務針對用戶需求,在時空維度上實現精細化和無縫隙。

  「我參加了中美、中加和中韓的氣象科技雙邊工作組會,了解到2010年溫哥華冬奧會預報模式的解析度是1公裡、每小時滾動預報一次,而到2015年多倫多舉辦泛美運動會時,預報模式解析度已達到250米、每30分鐘滾動預報一次。」 中國氣象局局長鄭國光在會上說。

  精細化和無縫隙已經成為世界氣象預報發展的主要方向,預報水平深刻影響著服務水平。「對於氣象事業來說,核心業務是預報。如果預報水平不高,服務水平等都會隨之打折扣。」國家氣象中心主任畢寶貴說。

  中國氣象局公共氣象服務中心主任孫健也認為,目前氣象服務對短時臨近預警的需求很迫切,對延伸期預報的需求也很大。

  要實現精細化無縫隙的氣象預報,就必須依賴客觀化精準化的預報技術體系。而數值預報模式等核心預報技術的發展需要科技創新體系的支持。

  對於核心業務,中國氣象科學研究院院長端義宏最關心其中的模式問題,比如涉及到的高原和季風問題,我國處在高原天氣下遊,如果季風裡面很多雲微物理過程沒有做好,就無法有效改進模式。

  從分鐘到年際的無縫隙預報還意味著推進天氣氣候業務一體化。現代氣象預報業務發展趨勢是天氣、氣候業務相互融合、相互補充、相互促進。天氣氣候預報模式一體化既是模式技術發展的趨勢,也將支撐天氣、氣候業務融合。延伸期預報業務就是天氣氣候融合發展的實例。

  精細化和無縫隙還體現在適應用戶需求的預報針對性不斷提高以及常規預報和專業預報的融合發展。

  「針對暴雨、霧-霾等災害性天氣帶來的影響及其風險的預報需要加強。」上海市氣象局副局長楊引明說。

  廣西氣候中心主任陸虹表示,政府和公眾更關心的是溫度升高或偏低會帶來什麼影響,而不僅僅是氣候特徵本身。

  這意味著氣象預報與其他行業、領域的融合必須不斷深入,需要與航空、水文、環保、地質、海洋等受災害性天氣影響較大的行業攜手並進。「英國成立水文氣象中心,確定兩個部門同時做一件事情,人員一半來自氣象部門,一半來自水文局。」中國氣象局數值預報中心系統業務室主任陳靜提到,「我們剛與水文部門籤訂合作協議,開始聯合會商,希望以後也有可能實現這樣的工作模式。」

  「每個地方都有自己的特色,影響預報首先需要掌握當地的影響條件。」湖南省氣候中心主任廖玉芳表示。的確,同樣量級的一場降雨,下在南方和北方的影響可能截然不同,因此,地方氣象部門在風險預警和影響預報方面的優勢不容忽視,這也將成為其未來發展空間之所在。

氣象預報布局:兩級集約 三級布局

  氣象預報作為國家氣象事業發展的重要成果,已成為公眾日常生活的必需品和公共品。推進氣象預報業務的現代化,必須要堅持問題導向,優化業務布局、重構業務流程、合理配置資源、推動協同創新,構建富有活力的氣象預報業務發展新機制。

  現代氣象預報業務發展的一大趨勢是業務集約化、標準化、精細化。過去五年,我國氣象預報業務逐步向國家-省兩級集約,業務流程越來越優化,業務組織管理越來越規範。但隨著經濟社會發展和信息技術發展,對氣象預報業務發展提出新要求。由此,第七次全國氣象預報工作會議提出「兩級集約,三級布局」的業務布局和業務流程的三個轉變。

  在現代氣象預報業務中,各級氣象部門應如何發揮自身作用?第七次全國氣象預報工作會議給出的一個方向是「兩級集約」,區域高解析度數值預報業務實現向國家級和區域氣象中心集約,精細化格點預報、短臨預報、中短期預報、延伸期預報和氣候監測預測業務向國家和省兩級集中。在數值預報及關鍵預報技術研發方面,要打破「一畝三分地」的屬地化思維,加大區域技術研發協同,加大國家級和區域之間的協同。

  國家氣象中心天氣預報室主任宗志平以加拿大2013年攻關高解析度模式為例說明集約化的重要性,「加拿大做模式的人並不多,但核心力量集中研發,無論是全球還是區域都集中在一起研發。」

  「未來五年發展數值預報,國家級、區域中心級層面需既有集約、也有眾創,讓更多的社會力量參與進來。」中國氣象局公共氣象服務中心主任孫健說。

  要發展現代氣象預報業務,需要補齊短板、拓展空間、增強後勁、推動持續健康發展。「三級布局」要求,進一步加強省、市、縣級災害性天氣和氣象災害的實時監測和臨近預警上下級協同的一體化業務,加快建設市、縣級綜合氣象業務。國家級業務單位要發揮技術引領和業務指導作用,省氣象局要發揮對市縣兩級的業務組織和產品支撐作用。

  遼寧省氣象局副局長劉勇表示,市、縣級氣象部門的技術力量和人員素質仍然存在相當大的差距,必須依靠省級的技術指導。

  另一方面,河北省氣象局副局長彭軍認為,應注意「不能一刀切」,需要考慮地方需求和技術發展的因素,在全國大布局下,省氣象局根據需求發揮主要作用,同時也要根據技術發展水平適時調整。

  業務流程的三個轉變,即實現天氣預報由定時製作向逐時滾動轉變、定時上傳向實時同步轉變、預報不一致向協同一致轉變,是推進氣象預報業務現代化的應有之義。

  「精細化預報發展到現在,災害性天氣預報是我們的『痛點』,不僅應在技術上加強科研,還要在業務流程、業務規範等方面不斷推進,完善流程和組織機制。」上海市氣象局副局長楊引明感慨道。

  山東省氣象局副局長李春虎認為,在轉變業務流程時,應強化標準建設,推進管理方式向標準化和定量化轉變。

  在新的業務布局和業務流程中,國家、省、市、縣級預報員的分工和職責也需隨之明確,市、縣級預報員要向提高綜合業務能力方向轉變,進一步提升監測預警和氣象服務能力。

  「市、縣級應該注重培養『預報服務人員』,也就是能夠很好地應用預報產品的服務人員,面對用戶開展服務。」孫健說,「需要對市、縣級氣象部門做好規劃,激發其積極性。」

業務發展平臺:向智能化眾創型升級

  作為一個網民,你的每次點擊可能不是一件大事,但如果把全世界網民每天的點擊量匯集起來,卻可能迸發出巨大能量。《紐約時報》利用網民點擊驗證碼的簡單行為,將1300餘萬篇文章在很短的時間內成功錄入計算機,已經成為經典案例。但若依靠手工輸入,其人力、資金、時間成本都將是巨大的。

  北京市氣象局副局長曲曉波在第七次全國氣象預報工作會議上談到眾創平臺時,與大家分享了這個故事。他說,「我國氣象業務現代化在天氣氣候模式、資料同化、觀測資料應用等方面面臨諸多挑戰,如果把我們的問題和挑戰放到一個開放的眾創平臺上,讓大家共同解決,相信會有更好的發展。」

  信息化顯然已成為社會變革的強大推動力,「網際網路+」、雲計算、大數據等新技術的應用將對傳統氣象業務流程、管理模式乃至科研組織方式等帶來深刻影響。基於多源大數據挖掘的應用技術,為氣象預報業務向智能化方向發展提供了新動力,也將帶動氣象與各領域的加速融合。

  作為發展現代氣象預報業務的基礎載體,「構造開放開源的眾創型業務發展平臺」一經提出,便迅速成為本次氣象預報工作會議最熱議的話題之一。中國氣象局提出打造眾創型業務發展平臺,就是要應用現代信息技術,搭建一個支持人人創新、人人分享的發展平臺,利用這個平臺匯集眾智,真正打造激勵眾創和成果共享的業務循環發展的良好生態。

  創新是嵌入平臺的靈魂。中國氣象局公共氣象服務中心主任孫健說,新的發展思路和平臺可能促使預報發生重大變化,「尤其運用數學方法和大數據,使新的眾創平臺可能集聚更多社會力量參與進來,帶來更大發展」。

  「基層活力很強,如果不充分利用這些力量,可能造成上面『活』了、下面『死』了的局面。」江蘇省氣象局副局長楊金彪認為,發展現代氣象預報業務需要科技引領,打造面向部門內外尤其高校的眾創體系將大有助益。

  「各地各級業務人員都有創業創新的熱情。」河北省氣象局副局長彭軍說,建設眾創平臺也有利於解決當前業務系統存在的碎片化等問題。

  山西省氣象局副局長張洪濤表示,眾創平臺不是把所有東西放進去的「大雜燴」,而是使各方力量有機整合。

  而要將眾創平臺真正打造成創新成果的孵化器,需要多項機制保駕護航。

  「建設眾創平臺不僅僅是技術和科研問題,機制也很重要。怎麼才能讓大家願意在平臺上做貢獻?」中國氣象局副局長矯梅燕說,要建立激勵眾智創新的制度、科技成果業務應用制度及相應的激勵機制,鼓勵協同創新,通過創新驅動,轉變氣象預報業務發展方式,激發發展活力。

  據中國氣象局預報與網絡司司長顧建峰介紹,2016年,首先要實現MICAPS、CIPAS和數值模式的開源開放。同時建立準入制度、退出機制、創新的專利制度和成果應用「積分制」,將個人崗位晉升、職稱評定與制度掛鈎。

  「在眾創平臺上,需要對智慧財產權進行界定,尊重每個人和每個單位的產權,讓大家願意交流新思想和新成果。如果這個氛圍能建立起來,大家會很願意去參與。」國家氣象中心主任畢寶貴說。

  「要有好的機制,把大家的力量調動起來,而不是為了完成任務和應付工作,讓參與創新的人有成就感和獲得感。」國家氣候中心主任宋連春也認為,應發揮機製作用,凝聚部門內外的力量,「必須解放思想,大膽創新」。

  國家氣象信息中心主任趙立成說,要真正把眾創開發機制和平臺建設好,統籌部門內外資源,使相關機制和保障都到位,「真正使從事信息業務保障的人員以更加開放的思路實現上下、內外聯動,爭取同步天氣氣候發展」。

氣象預報員:從「傳統型」轉變為「現代型」

  在未來,當數值預報模式精準化、業務平臺智能化水平達到足夠高的程度,預報員會消失嗎?

  根據第七次全國氣象預報工作會議提出的新時期氣象預報業務現代化的發展方向,客觀化和精準化是現代氣象預報業務技術體系的主要特徵,未來將加快發展高解析度天氣氣候模式業務系統、多源資料融合分析業務技術和數值預報應用技術,打造智能化眾創型業務發展平臺。

  預報技術越來越先進,預報產品也可以自動在平臺上完成,留給氣象預報員的空間還有多大?此前,在一次關於預報業務發展研討會上,澳門氣象部門的一位代表甚至表示,未來3年,澳門地區天氣預報員這一職業或許將消失。

  然而,更多的氣象工作者並不這樣認為。相反,智能化將人力從簡單重複勞動中解放出來,讓他們看到了氣象預報員轉型發展的前景。中國氣象局局長鄭國光也表示,要把預報員隊伍建設作為氣象人才體系建設的重中之重,制定實施氣象預報人才專項計劃,培養創新型、專家型(研究型)和綜合型的新型預報員隊伍,以適應現代氣象預報業務發展需求。

  因此,推進預報員從過於依賴數值預報和經驗的「傳統型」,轉向更多地依靠科學分析、駕馭現代預報技術的「現代型」,這種轉變勢在必行。

  福建省氣象臺臺長張長安認為,在氣象現代化過程中,人的現代化是主要指標之一。儘管未來預報員訂正空間確實越來越小,但更需要提高預報員的科學素養和研發能力。比如經驗豐富的預報員應該考慮如何把自己的主觀經驗凝練成有效的客觀化方法,並將其集成到氣象預報業務系統中,而不僅僅是通過口口相傳的方式傳播。

  「隨著預報模式和智能化平臺的發展,對預報員素質的要求一定更高,屆時,我們將擁有一支精英化預報員隊伍。」山東省氣象臺臺長吳煒認為。

  黑龍江省氣象臺臺長曲成軍提出,既然現在已經預測到未來氣象預報業務的發展方向,那麼目前擁有氣象專業的院校在培養氣象預報人才時是否可從專業設置等方面有所調整,更多地從技術方面加強培養,為未來預報業務提供人才支撐?

  中國氣象局預報與網絡司天氣處處長黃卓認為,預報模式的發展和智能化平臺的打造就是要把預報員從要素預報中解放出來,讓預報員將主要精力放在災害性天氣預報上,加快從天氣預報向影響預報和風險預警延伸,而後者才是預報員最大的價值所在。

  在如何促進預報員轉型發展方面,構建富有活力的機制顯得尤為重要。第七次全國氣象預報工作會議提出要通過機制創新激發活力,讓預報員有更多的榮譽感。加大國家級首席預報員和預報員創新團隊支持力度,完善對預報員的激勵和培養制度,探索建立預報員分級制度和崗位晉升機制等措施均會逐步落實,為預報員轉型發展創造更好的條件。

預報業務管理模式:以標準和規範強化考核「指揮棒」

  氣象預報業務發展需要標準化、規範化的管理模式,而優化預報業務管理模式的目的既是為了解決目前存在的問題,也是為了最終形成規劃引導、設計約束的質量型業務發展格局。

  目前,「衝動型」「盆景式」的業務建設不同程度存在,業務技術碎片化、業務體系不集約等問題比較突出。業務質量考核管理滯後於業務發展,重業務任務部署輕考核評估的問題依然突出,質量考核「指揮棒」的導向性不適應精細化預報預測和針對性氣象服務的需要。

  「直面問題是勇氣,解決問題是水平。我們要堅持問題導向,推進『十三五』時期氣象預報業務的現代化發展。」中國氣象局副局長矯梅燕表示。

  根據會議提出的目標,未來要轉變業務管理理念和方式,推進業務管理從注重項目管理、運行管理向健全標準規範制度、監督檢查和考核評估管理轉變,逐步實現標準規範、檢驗評估、考核准入等無縫隙管理。對此,與會代表紛紛表示認同。

  雲南省氣象臺臺長杞明輝很形象地提出了自己的看法。在氣象預報發展中,硬的東西好實現,但軟的東西做起來很難。管理就是軟的東西之一。如果業務超前,管理滯後,那就會限制業務發展,因此,老的管理方式不行,要規範化、標準化。

  「現在的考核標準沒有體現出區域特點,應調整評估方法,使評價更加科學化、精細化。」北京市氣象局副局長曲曉波建議。

  在氣象預報法規、業務標準和業務管理方面,完善氣象預報業務法規體系、加快推進氣象預報業務標準體系和業務管理規範化建設都是促進氣象預報業務更好發展的重要環節和步驟。(中國氣象報記者 張格苗 趙曉妮採寫)

  (來源:《中國氣象報》2016年1月8日六版 責任編輯:張林)

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