■許小峰
前不久，在2019年美國氣象學會年會上，美國華盛頓大學教授 Mass再次對美國政府部門的海洋大氣管理局（NOAA）「開炮」。他發問：美國在發展數值天氣預報進程中，為什麼科研開發與業務應用總是不能協調？
雖然表面上看是探討科研轉化的效率問題，但明眼人不難看出Mass批評的實質是美國數值天氣預報水平的落伍。那麼，Mass如此揶揄美國的預報水平，是否有足夠依據呢？他給出了一個排名曲線圖，在美國之上的國家或機構確實不少，包括一枝獨秀的歐洲中期數值天氣預報中心（ECMWF）以及英國和加拿大等。
Mass直言不諱地指出，無論是全球數值天氣預報還是區域高解析度預報，美國都遠落後於所應達到的水準，美國海洋大氣局的科研向業務的轉化是低效的，科技資源的使用也是低效的。
實際上，在經歷了一些因災害性天氣造成的巨大損失後，美國國會已經意識到問題的嚴重性，並且批准了經費支持，還通過了《天氣研究與預報創新法案》。NOAA也在努力，近期通過多家參與招標競爭選定了新的模式FV-3作為下一代全球系統模式的核心框架，希望能扭轉目前相對落後的局面。
但是，Mass似乎並不認可。他認為，僅靠NOAA自身無法解決現存的問題，應調動更多的資源，由科研部門、私營企業與業務部門共同參與研發下一代模式。
坦白地說，Mass的想法有一定道理，但是否可行還需要實踐檢驗，因為多方參與要求更有效地協調管理和機制設計。正如Mass所指出的，目前的新模式無法進行眾創式開發，存在缺乏共同研發的框架結構，沒有協同支持平臺、文檔也不健全等問題。
其實，美國聯合預報中心的模式發展諮詢委員會也曾對數值天氣預報發展滯後原因提出過看法：美國天氣局科研、開發與業務化之間的組織和結構存在嚴重缺陷，美國佔有巨大資源優勢，包括科技實力、人力和財力，但卻沒能採取協調、有效的方式去發展數值預報模式，若這種工作機制問題不解決，僅是解決一些表象問題，數值天氣預報水平不可能出現顯著改觀。
所謂結構性問題有哪些呢？Mass舉例說，美國天氣局內部的各研發機構都是獨立發展的，游離於主流業務模式的研發之外，如地球系統研究實驗室（ESRL）、地球流體動力實驗室（GFDL）。ESRL研發了兩個模式：NIM和FIM，但將永遠不會被應用。模式後處理和水文預報也與聯合數值預報中心不在一起，而天氣局的科學與技術集成辦公室與預報中心之間則缺乏有效協調。這種發散的組織結構又怎能形成合力、推動進步呢？
另一個問題是NOAA和美國政府對發展數值預報缺乏具體的戰略規劃，而其競爭對手都有。NOAA有一個戰略規劃組，但並沒有開展實質性工作，通常是列出一個很長的清單，都是需要做的事，而沒有實際約束力，他們既不管經費也不管發展，只能是「紙上談兵」。
除了NOAA被指責，負責航天事務的國家宇航局（NASA）也未能倖免，其被羅列的罪狀是不務正業，它不是協助NOAA發展大氣海洋業務，而是獨自發展很複雜的天氣模式，開展氣候變化研究。
當然，不僅僅在數值天氣預報領域，美國的聯邦發展計劃在其他領域也存在重複投資和碎片化問題，不是缺錢，而是眾多機構做相同的事。
由於NOAA長期在運轉落後的預報模式，迫使許多私營企業開發了自己的高解析度數值模式，且已出現私營企業運行或計劃發展全球模式，如松下、IBM公司。
那麼，到底該怎麼做呢？Mass給出了幾點建議：一是重組美國數值天氣預報的管理機構，需要一個能統一負責的數值預報模式科研與業務管理組織，該組織要能夠在NOAA、DOD（美國國防部）、NASA、NSF（美國國家科學基金會）、農業部等部門之間疏通運作，形成一致；二是NOAA要負責提供一個統一的共享模式開發平臺，包含不同時空尺度，可供各研究機構和私營企業便於使用和改進，而目前NOAA的模式系統過於龐雜，必須簡化；三是要強化對基礎物理問題的研究，包括模式物理過程、大氣邊界層穩定性、對流運動發展等問題；四是要加強跨機構的研究與業務間的協作。
儘管Mass對美國的數值天氣預報批評得非常嚴厲，但他仍對美國的實力充滿信心。他認為，ECMWF絕不是罩在頭頂無法突破的「天花板」，美國有強大的科技實力一定能將數值天氣預報做得更好。
客觀地講，美國數值天氣預報的水平雖與國際頂尖水平相比尚有差距，但整體水平還是處於領先行列之中。反觀我國的模式發展水平還遠不如美國，我們該如何加快改進，也需要有緊迫感。數值天氣預報模式技術水平在整個地球科學中也應是關鍵的核心能力之一，應納入國家發展戰略，且應得到各相關部門的協同支持。美國NOAA遭受的批評對我們而言也有可借鑑之處，我們也要靜下心來聽取各方面的批評與建議，這對改進工作、科學發展必不可少。
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《中國科學報》 (2019-05-27 第8版 博客)