氣象正在進入一個全新的時代。全球?qū)τ诒┯辍⒑樗透珊档忍鞖鈿夂蚴录念A報需求不斷增加。環(huán)境變化的風險也在不斷上升。2016年,全球保險公司公布的自然災害造成的損失達1750億美元,其中四分之三的損失是由氣象、水文或氣候事件造成的。收集和提供天氣氣候信息的模式正在發(fā)生變化,越來越多的企業(yè)和非營利組織開始提供天氣服務。獲取數(shù)據(jù)的來源變得更加廣泛,比如手機應用程序和智能設(shè)備等。
基于這個發(fā)展趨勢,氣象界必須調(diào)整適應,三分之二的國家氣象機構(gòu)需增強其核心基礎(chǔ)設(shè)施,研究人員也需要適應收集和分發(fā)環(huán)境信息的新方法,溝通、合作和伙伴關(guān)系將變得更具互動性、非正式和包容性。
2017年10月,世界氣象組織科學峰會在日內(nèi)瓦召開,來自大氣、水文等相關(guān)學科的100名專家圍繞如何應對科研挑戰(zhàn)、加強跨行業(yè)合作進行研討。會議成果將在2019年世界氣象大會上提請批準。作為WMO科學峰會的組織委員會成員,本文作者凝練出會議成果中的五大優(yōu)先事項,以供相關(guān)科學工作者參考。

非政府組織、公司和其他機構(gòu)等提供的天氣預報、預警和環(huán)境信息等日益增加。但是,這些信息必須以正確的形式、在正確的時間傳遞給正確的人。例如,水文學家需要歷史氣候數(shù)據(jù)和逐小時降水量來建立城市洪澇風險預測模式。城市管理者需要提前數(shù)天或數(shù)周獲知暴雨的預警信息等。建立一個風暴或颶風預警系統(tǒng)可能需要科學家、系統(tǒng)開發(fā)者、通信專家、地方政府和社區(qū)成員的共同參與。
此外,私營部門、公共部門、科研機構(gòu)和非政府組織需要達成一個傳輸信息的協(xié)議,WMO應該創(chuàng)造一個支持合作研究的有利環(huán)境。

預測模式需要分別將大氣、海洋、陸地和冰凍圈等因素考慮進來。結(jié)合不同模式,通過建立局地到全球、分鐘到世紀等不同時空尺度上的地球物理過程聯(lián)系可提高預報的準確度。熱帶氣候過程對中緯度天氣的影響或城市街區(qū)對城市風速風向的影響應該整合進預測模式中。此外,我們還需要利用多種不同來源的數(shù)據(jù)。通過WMO的世界天氣研究計劃、世界氣候研究計劃和全球大氣觀測計劃等,從天氣到氣候,從水文到空氣質(zhì)量,努力將不同領(lǐng)域的模式結(jié)合起來。
信息供應商、建模者和用戶需要更加先進的計算機基礎(chǔ)設(shè)施。升級預報預測模式,使其可以在多元處理器、基于云和分布式的計算機上運行。
擴大監(jiān)測網(wǎng)絡,從而捕捉更多相關(guān)天氣氣候現(xiàn)象。我們需要更好地追蹤海洋、冰川和大氣交界面以及地表和地下水交界面之間的水通量。
開辟公共部門和私營部門之間合作的新模式。例如,WMO與多家航空公司合作,每天收集的氣溫、風速、風向等觀測數(shù)據(jù)達70多萬條。此外,其收集的濕度和湍流等數(shù)據(jù)也在不斷增多。
長期的觀測數(shù)據(jù)和模式數(shù)據(jù)等需要妥善存儲,建立文檔存儲和計算機存儲,并且實現(xiàn)共享。例如,次季節(jié)到季節(jié)預測項目數(shù)據(jù)庫就由歐洲中期天氣預報中心和中國氣象局共同主持管理。
今日的學生和初出茅廬的科學家是大氣科學領(lǐng)域的未來。他們的教育和培訓必須更加跨學科,注重服務和全球化。國家氣象和水文部門應與高校合作,幫助這些科學家分析數(shù)據(jù)和利用工具等。WMO的培訓活動應不斷更新,并提供給更多的參與者。私營部門和數(shù)據(jù)用戶需要融入新的培訓和指導模式。
給予女科學家,包括發(fā)展中國家的女科學家更多支持。聯(lián)合國教科文組織統(tǒng)計研究所統(tǒng)計結(jié)果顯示,在所有科學領(lǐng)域中全球女性研究人員所占比例約為29%。在許多國家,氣象學早期職業(yè)生涯中約有一半是女性,但隨著生涯發(fā)展數(shù)量逐漸減少。氣象服務機構(gòu)應該制定戰(zhàn)略,積極招聘、提拔女性研究人員,增加靈活性和流動性,消除偏見。
WMO應促進使用科學數(shù)據(jù)和工具(包括使用云計算設(shè)施),尤其是在發(fā)展中國家。建立區(qū)域培訓中心。例如,中國氣象局通過南京信息工程大學提供培訓服務,并與WMO建立了聯(lián)合辦公室,就高影響天氣事件研究進行合作。
必須建立新的網(wǎng)絡,讓精通不同領(lǐng)域知識、具有不同解決問題方式的人們分享見解。通過讓利益相關(guān)者參與與其直接相關(guān)的短期項目,鼓勵交流、互動、溝通,之后他們可以為長期計劃提供反饋。例如,衛(wèi)星開發(fā)者、研究人員和空間數(shù)據(jù)用戶已經(jīng)互相合作,致力于提高觀測資料的利用率。最初只能在晴空條件下使用的衛(wèi)星數(shù)據(jù),現(xiàn)在可以納入陰天和多雨地區(qū)的模式中,顯著提高了模擬云特性的能力。
加強WMO和相關(guān)項目之間的聯(lián)系,探討與私營部門合作的機會,包括觀測、模式、預報、信息傳播、決策和終端用戶產(chǎn)品等方面。 建立相關(guān)機制,以確定開展不同項目的優(yōu)先次序,并廣泛征求意見,制定長期戰(zhàn)略計劃。以聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標、《巴黎協(xié)定》和《仙臺減輕災害風險框架》為助推劑,集合最優(yōu)秀的人才,開拓業(yè)務和技術(shù)領(lǐng)域,建立合作關(guān)系。