中科院中國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究講義03戰(zhàn)略任務(wù)_第1頁(yè)
中科院中國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究講義03戰(zhàn)略任務(wù)_第2頁(yè)
中科院中國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究講義03戰(zhàn)略任務(wù)_第3頁(yè)
中科院中國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究講義03戰(zhàn)略任務(wù)_第4頁(yè)
中科院中國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究講義03戰(zhàn)略任務(wù)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩39頁(yè)未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

付費(fèi)下載

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

第三章戰(zhàn)略任務(wù)本世紀(jì)頭20年中國(guó)將初步完成由氣象大國(guó)向氣象強(qiáng)國(guó)的跨越式發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)這一宏偉目標(biāo),中國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究面向天氣、氣候與全球變化預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)和預(yù)估,面向國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的保障服務(wù),以世界眼光和戰(zhàn)略思維,審時(shí)度勢(shì),根據(jù)國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和近期需求,緊扣世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展脈搏,凝煉出中國(guó)氣象事業(yè)科技與業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)。我國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)是:①加強(qiáng)對(duì)國(guó)家需求的重大氣象科學(xué)問(wèn)題及其前沿領(lǐng)域的應(yīng)用研究,其中包括氣候系統(tǒng)與全球變化、亞洲季風(fēng)變化機(jī)理、災(zāi)害性天氣氣候預(yù)測(cè)理論、人工影響天氣與調(diào)控原理、大氣化學(xué)理論和技術(shù)、大氣監(jiān)測(cè)理論和方法、大氣數(shù)值模擬理論與技術(shù);②研制高分辨、模塊化、精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)模式及氣候系統(tǒng)數(shù)值模式,積極推進(jìn)氣象科技創(chuàng)新和高新技術(shù)綜合開(kāi)發(fā),加強(qiáng)氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)能力建設(shè);③逐步實(shí)現(xiàn)以天基為主、空基和地基探測(cè)多元化綜合觀測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大氣結(jié)構(gòu)與大氣成分、各類氣象災(zāi)害系統(tǒng)全程、實(shí)時(shí)定量自動(dòng)監(jiān)測(cè),建立中國(guó)氣候觀測(cè)系統(tǒng);④發(fā)展現(xiàn)代氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)體系,建立現(xiàn)代氣象資料共享體系、新型氣象服務(wù)與評(píng)估系統(tǒng);⑤發(fā)展全球變化應(yīng)對(duì)決策體系及高效計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支撐系統(tǒng),迎接國(guó)際氣象科學(xué)前沿領(lǐng)域迅猛發(fā)展形勢(shì)的挑戰(zhàn),更加全面有效地為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全服務(wù)。為實(shí)現(xiàn)我國(guó)氣象事業(yè)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,應(yīng)建立新一代公共服務(wù)體系和航空氣象保障體系;發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象新技術(shù)及現(xiàn)代交通、海洋、水文氣象新技術(shù);建立現(xiàn)代城市化氣象綜合保障體系及重大工程氣象保障體系。針對(duì)國(guó)家安全保障的需求,建立重大天氣氣候?yàn)?zāi)害預(yù)警與防御體系,建立公共安全與人類健康氣象保障系統(tǒng),發(fā)展軍事氣象保障高新技術(shù),發(fā)展糧食安全、能源安全、雷電防御氣象保障技術(shù),拓展空間天氣領(lǐng)域研究。為在2020年實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)的目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,要積極推廣開(kāi)發(fā)利用氣候資源、空中水資源的新技術(shù),開(kāi)展氣候變化對(duì)流域水資源的影響評(píng)估,研究氣候變化對(duì)我國(guó)生態(tài)與環(huán)境系統(tǒng)影響的評(píng)估,發(fā)展人工影響天氣與調(diào)控技術(shù),建立氣候變化與環(huán)境外交應(yīng)對(duì)技術(shù)支撐體系。一、氣象科學(xué)與技術(shù)“科技是第一生產(chǎn)力”,是興國(guó)的基本戰(zhàn)略方針。中國(guó)氣象事業(yè)也制定了“科技興氣象”的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略。本世紀(jì)頭20年中國(guó)氣象事業(yè)將具有一流裝備、一流技術(shù)、一流人才、一流臺(tái)站,實(shí)現(xiàn)氣象大國(guó)向氣象強(qiáng)國(guó)的跨越,發(fā)展科學(xué)技術(shù)是先導(dǎo)。目前,我國(guó)氣象科技實(shí)力與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大差距,主要表現(xiàn)在氣象基礎(chǔ)研究創(chuàng)新能力,氣象裝備研發(fā)能力,綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及預(yù)測(cè)工具的先進(jìn)性,氣象災(zāi)害的調(diào)控及防災(zāi)減災(zāi)能力等方面。加強(qiáng)對(duì)國(guó)家需求的重大氣象科學(xué)問(wèn)題及其前沿領(lǐng)域的研究,是趕超發(fā)達(dá)國(guó)家的先決條件,亦是從氣象大國(guó)向氣象強(qiáng)國(guó)跨越的重要標(biāo)志。氣象科學(xué)是地球科學(xué)的一個(gè)分支,它具有復(fù)雜性、突變性(非線性)及不確定性。現(xiàn)代科技進(jìn)步對(duì)推動(dòng)氣象科學(xué)的發(fā)展有著積極的作用。根據(jù)國(guó)家發(fā)展需求和國(guó)際氣象科學(xué)發(fā)展趨勢(shì),本世紀(jì)頭20年,氣象科學(xué)技術(shù)研究的重點(diǎn)戰(zhàn)略任務(wù)有:(一)氣候系統(tǒng)與全球變化氣候系統(tǒng)包括大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈(陸面)和生物圈五個(gè)圈層,重點(diǎn)研究氣候系統(tǒng)多圈層相互作用及其全球變化機(jī)理;探討中國(guó)和東亞地區(qū)在全球變化背景下的區(qū)域響應(yīng)特征;研究人類活動(dòng)和自然變率引起的不同尺度的氣候與全球變化,檢測(cè)危及人類生存環(huán)境的全球變化和氣候變化的突變信號(hào);研究與氣候變化相聯(lián)系的極端事件、氣候脆弱性、氣候突變及其可預(yù)報(bào)性以及探討影響我國(guó)氣候變化及全球變化的成因機(jī)理。(二)亞洲季風(fēng)變化機(jī)理我國(guó)處于亞洲季風(fēng)區(qū),大范圍旱澇災(zāi)害往往與季風(fēng)變異密切相關(guān),開(kāi)展亞洲季風(fēng)異常變化機(jī)理研究對(duì)我國(guó)短期氣候預(yù)測(cè)具有重要意義。研究重點(diǎn)為我國(guó)夏季風(fēng)與冬季風(fēng)異常變化規(guī)律,亞洲季風(fēng)動(dòng)力學(xué),亞洲季風(fēng)的海陸氣相互作用;亞洲季風(fēng)與南、北極、青藏高原影響問(wèn)題;亞洲季風(fēng)區(qū)的水份循環(huán),ENSO與亞洲季風(fēng)相互作用和亞洲季風(fēng)變異及其對(duì)全球變化的響應(yīng)。(三)災(zāi)害性天氣氣候預(yù)測(cè)理論研究災(zāi)害性天氣的突發(fā)性、頻發(fā)性及持續(xù)性成因。研究中尺度強(qiáng)暴雨、冰雹、龍卷形成機(jī)理及其預(yù)報(bào)方法。加強(qiáng)災(zāi)害性天氣氣候機(jī)理與預(yù)測(cè)方法研究。加強(qiáng)臺(tái)風(fēng)異常路徑和臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)暴雨的機(jī)理及其預(yù)報(bào)方法研究。(四)人工影響天氣調(diào)控原理與新技術(shù)開(kāi)展人工影響天氣催化原理、自然云降水形成機(jī)制、適合催化的云條件、催化的大范圍作用、云催化對(duì)不同云系降水的最終作用研究等。發(fā)展大氣云降水過(guò)程和人工增雨的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和模擬、預(yù)報(bào)技術(shù),高效催化作業(yè)技術(shù),綜合效果檢驗(yàn)和預(yù)測(cè)技術(shù)。進(jìn)行云霧物理和人工催化的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與外場(chǎng)作業(yè)的決策指揮技術(shù)研究。(五)大氣化學(xué)理論與技術(shù)研究各種有關(guān)大氣化學(xué)氣體成分及氣溶膠的形成、遷移、輸送、累積以及化學(xué)轉(zhuǎn)換規(guī)律與機(jī)制及環(huán)境、生態(tài)、氣候響應(yīng)等相關(guān)機(jī)理。深入進(jìn)行城市群落復(fù)合體發(fā)展過(guò)程中區(qū)域大氣物理、化學(xué)結(jié)構(gòu)時(shí)空演變特征的研究。加強(qiáng)平流層、對(duì)流層光化學(xué)過(guò)程,主要溫室氣體源匯(包括碳循環(huán))及大氣酸化機(jī)理研究;加強(qiáng)氣溶膠源匯、理化特征、變化規(guī)律及其對(duì)全球氣候和區(qū)域氣候變化的作用研究;加強(qiáng)對(duì)流層、平流層臭氧時(shí)空分布特征及其變化規(guī)律及過(guò)去大氣成分與全球變化關(guān)聯(lián)的研究。(六)大氣監(jiān)測(cè)技術(shù)與分析理論加強(qiáng)天基、空基、地基相結(jié)合的觀測(cè)信息綜合分析,研究定量遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)及其分析理論,定量遙感反演理論及技術(shù)方法研究。開(kāi)發(fā)定量遙感產(chǎn)品及其模式同化應(yīng)用技術(shù)。加強(qiáng)陸地和海洋近表層參數(shù)、輻射參數(shù)、陸—?dú)馀c?!?dú)膺吔绲南嚓P(guān)湍流特征及其通量交換(如能量、熱量和水分)、高層大氣探測(cè)技術(shù)方法與理論研究。發(fā)展多種探測(cè)資料的融合、集成理論和同化技術(shù)方法。發(fā)展中國(guó)氣候觀測(cè)系統(tǒng)多圈層信息數(shù)據(jù)綜合處理技術(shù),加強(qiáng)陸地和海洋近表層參數(shù)、輻射參數(shù)、陸—?dú)馀c?!?dú)膺吔绲南嚓P(guān)湍流特征及其通量(如能量、熱量和水分)交換、高層大氣探測(cè)技術(shù)方法和理論研究。加強(qiáng)海洋、陸地以及沙漠、森林生態(tài)不同地貌特征區(qū)域性水循環(huán)和碳循環(huán)變量等的監(jiān)測(cè)技術(shù)方法與理論研究。加強(qiáng)與全球及區(qū)域氣候變化密切相關(guān)的溫室氣體濃度及排放通量、氣溶膠等觀測(cè)技術(shù)研究。開(kāi)展對(duì)區(qū)域環(huán)境中大氣化學(xué)、光化學(xué)過(guò)程有重要意義的臭氧及前體物、酸沉降等監(jiān)測(cè)技術(shù)和理論方法研究。(七)數(shù)值模式的理論與技術(shù)加強(qiáng)數(shù)值預(yù)報(bào)模式中各類大氣動(dòng)力、物理、化學(xué)過(guò)程參數(shù)化理論與技術(shù)方法研究。加強(qiáng)與數(shù)值模式參數(shù)化技術(shù)有關(guān)的大氣與其它圈層的相互作用研究,發(fā)展不同圈層模式間的耦合器研究。發(fā)展氣候系統(tǒng)模式,研究其中大氣—陸地—海洋及冰雪間的耦合過(guò)程。另外,必須重視數(shù)值模式中的技術(shù)問(wèn)題,這是數(shù)值模擬和數(shù)值預(yù)報(bào)得以改進(jìn)的前提和保證。在未來(lái)數(shù)值預(yù)報(bào)模式的程序發(fā)展中,進(jìn)一步吸收大型軟件工程的研發(fā)經(jīng)驗(yàn),強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)模式架構(gòu)的合理性與可持續(xù)開(kāi)發(fā),加強(qiáng)模式標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化與異構(gòu)計(jì)算機(jī)的可移植性研究。研究模式的集約化、組裝式、模塊化技術(shù)。發(fā)展可視化天氣仿真技術(shù),進(jìn)一步加強(qiáng)并行計(jì)算、網(wǎng)格技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)。二、基本氣象業(yè)務(wù)體系(一)氣象觀測(cè)系統(tǒng)1.現(xiàn)代氣象觀測(cè)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀(1)現(xiàn)代氣象觀測(cè)系統(tǒng)的重要作用。許多國(guó)家先后實(shí)現(xiàn)了地面觀測(cè)遙測(cè)化與自動(dòng)化,觀測(cè)項(xiàng)目增多、精度顯著提高,相繼建立了業(yè)務(wù)化的自動(dòng)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò),如美國(guó)的ASOS自動(dòng)地面觀測(cè)系統(tǒng)、日本的AMEDAS自動(dòng)氣象資料收集系統(tǒng)、法國(guó)的MISTRAL基本站網(wǎng)自動(dòng)化觀測(cè)系統(tǒng)等。近年來(lái)GPS探空技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,美國(guó)已開(kāi)始在全國(guó)用GPS探空系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)高空探測(cè)的升級(jí)。多普勒天氣雷達(dá)在許多國(guó)家普遍應(yīng)用,不少國(guó)家已業(yè)務(wù)組網(wǎng),如美國(guó)于1998年底形成了由165部S波段全相干多普勒天氣雷達(dá)組成的全國(guó)觀測(cè)網(wǎng)。為提高定量降水的測(cè)量精度,有些國(guó)家已開(kāi)展雙偏振、多地基等多功能多普勒天氣雷達(dá)的科研和業(yè)務(wù)試驗(yàn)。氣象衛(wèi)星已經(jīng)成為大范圍天氣觀測(cè)和中尺度風(fēng)暴系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的基本手段。應(yīng)該看到,中國(guó)現(xiàn)有地基觀測(cè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)在站網(wǎng)布局和探測(cè)水平上都與發(fā)達(dá)國(guó)家和現(xiàn)代天氣觀測(cè)的要求有較大差距,主要表現(xiàn)在:①站網(wǎng)布局不均勻,東部沿海、平原地區(qū)站網(wǎng)較密,西部高原、沙漠、高山等天氣氣候敏感地區(qū)存在氣象監(jiān)測(cè)空白,無(wú)法滿足應(yīng)用需要;②由于城市群落及經(jīng)濟(jì)圈的發(fā)展,原有的城市氣象觀測(cè)站布局難以描述區(qū)域氣候變化的特征;③高空觀測(cè)手段單一,觀測(cè)精度達(dá)不到要求;④針對(duì)性的特別觀測(cè)尚未完全開(kāi)展,沒(méi)有建立機(jī)動(dòng)觀測(cè)體系;⑤觀測(cè)資料,特別是遙感資料尚未被充分應(yīng)用;⑥監(jiān)測(cè)精度較差,尚未全部達(dá)到世界氣象組織的要求,很多資料不具有時(shí)間、空間上的可比性,難以滿足氣候監(jiān)測(cè)及提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的需要;⑦目前我國(guó)的氣候監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)測(cè)內(nèi)容很不完善,缺乏與氣候變化監(jiān)測(cè)有關(guān)的不少觀測(cè)變量,特別是海洋氣象監(jiān)測(cè)基本上是空白,地氣通量觀測(cè)還沒(méi)有進(jìn)行業(yè)務(wù)布點(diǎn),在大氣化學(xué)領(lǐng)域除瓦里關(guān)本底觀測(cè)站列入全球大氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)外,我國(guó)還未建立氣溶膠、溫室氣體、臭氧及紫外輻射等要素的系統(tǒng)觀測(cè)網(wǎng)。對(duì)冰雪、凍土及生態(tài)的綜合觀測(cè)業(yè)務(wù)也僅處于小范圍布點(diǎn)階段。輻射業(yè)務(wù)觀測(cè)從布局到技術(shù)水平均未達(dá)到世界氣象組織的要求。(2)發(fā)展中國(guó)氣候觀測(cè)系統(tǒng)的戰(zhàn)略地位。大量研究表明,氣候異常及年際、年代際變化取決于氣候系統(tǒng)的總體行為。目前的全球氣候變暖是在人類活動(dòng)影響下氣候系統(tǒng)變異的結(jié)果,在全球變化背景下,自然生態(tài)系統(tǒng)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)將受到嚴(yán)重影響。為此,l990年在日內(nèi)瓦召開(kāi)的第二次世界氣候大會(huì)上,各國(guó)科學(xué)家提出了制定GCOS計(jì)劃的建議。1992年,WMO、聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)的政府間海洋委員會(huì)(IOC)、國(guó)際科學(xué)聯(lián)盟理事會(huì)(ICSU)、聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)共同發(fā)起了GCOS計(jì)劃。中國(guó)地域遼闊,地表特征復(fù)雜,西部有大范圍沙漠、世界屋脊青藏高原,東部沿海為丘陵平原,東北有溫帶森林,西南為亞熱帶森林,這些典型自然特征均可體現(xiàn)不同圈層相互作用及其影響效應(yīng)。上述各類不同地表陸—?dú)膺^(guò)程多圈層綜合信息的采集及其物理模型與參數(shù)化改進(jìn)是改進(jìn)短期氣候模式預(yù)測(cè)水平的關(guān)鍵。實(shí)施中國(guó)氣候系統(tǒng)觀測(cè)計(jì)劃,可以監(jiān)測(cè)我國(guó)氣候異?!皬?qiáng)信號(hào)區(qū)”及其影響,提高對(duì)極端氣候事件的預(yù)測(cè)能力,為進(jìn)一步提高防災(zāi)減災(zāi)能力做出貢獻(xiàn);為氣候系統(tǒng)及其變化的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)、評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的潛在影響等提供綜合信息;為適應(yīng)氣候變化趨勢(shì)確定經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、調(diào)整生產(chǎn)布局、開(kāi)展生態(tài)環(huán)境建設(shè)和保護(hù)決策提供客觀數(shù)據(jù)。2.建立現(xiàn)代氣象觀測(cè)系統(tǒng)的重點(diǎn)任務(wù)(1)發(fā)展現(xiàn)代氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的重要任務(wù):建立高分辨率、全天候的以衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)、空基和地基自動(dòng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合的綜合氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大氣結(jié)構(gòu)與大氣成分、天氣與氣候的綜合觀測(cè),確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。綜合遙感探測(cè)技術(shù)將在氣象預(yù)報(bào)綜合業(yè)務(wù)信息獲取中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。目前,氣象業(yè)務(wù)衛(wèi)星探測(cè)已進(jìn)入微波遙感階段,主動(dòng)遙感技術(shù)將逐步在氣象衛(wèi)星業(yè)務(wù)探測(cè)中得到應(yīng)用。已建立了高精度、高時(shí)效、低成本和多信息源的資源衛(wèi)星綜合應(yīng)用系統(tǒng),對(duì)突發(fā)性災(zāi)害重點(diǎn)地區(qū)實(shí)施了高頻度加強(qiáng)觀測(cè)。衛(wèi)星掩星技術(shù)的氣象應(yīng)用也正在發(fā)展。由上述多種衛(wèi)星觀測(cè)技術(shù)構(gòu)成的多元化天基綜合觀測(cè)系統(tǒng)將為大氣探測(cè)帶來(lái)革命性變化。未來(lái)將發(fā)展商用飛機(jī)及多功能氣象探測(cè)飛機(jī)(飛行實(shí)驗(yàn)室)的綜合空基觀測(cè)系統(tǒng),并建立多用途無(wú)人駕駛遙測(cè)飛機(jī)觀測(cè)系統(tǒng)。發(fā)展多功能天氣雷達(dá)技術(shù),包括相控陣技術(shù)是監(jiān)測(cè)強(qiáng)風(fēng)暴的主要手段。利用多普勒天氣雷達(dá)網(wǎng)及多普勒風(fēng)廓線雷達(dá)、激光雷達(dá)綜合探測(cè)技術(shù)可獲取大氣細(xì)微三維結(jié)構(gòu)和風(fēng)暴生命史演變的資料。建立自動(dòng)遙測(cè)、數(shù)字化、多功能、高精度和通用化地基探測(cè)系統(tǒng)。單站單要素觀測(cè)將向多要素、綜合化方向發(fā)展,同時(shí)增強(qiáng)自動(dòng)站業(yè)務(wù)化組網(wǎng)能力和技術(shù)水平。發(fā)展GPS技術(shù)及探空地面自動(dòng)接收系統(tǒng),采用智能型探測(cè)儀組成自動(dòng)化觀測(cè)網(wǎng)或在城市間交通運(yùn)載工具上實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。發(fā)展閃電定位探測(cè)技術(shù)的多站組網(wǎng)系統(tǒng),組成高時(shí)空密度的地面氣象綜合探測(cè)系統(tǒng)。(2)建立中國(guó)氣候觀測(cè)系統(tǒng)的重點(diǎn)任務(wù):建立中國(guó)區(qū)域大氣、海洋、陸地、生態(tài)、環(huán)境、多圈層氣候系統(tǒng)業(yè)務(wù)觀測(cè)網(wǎng)及其管理系統(tǒng);通過(guò)多方面集成和協(xié)調(diào),形成統(tǒng)一、規(guī)范化資料采集處理和分發(fā)系統(tǒng)。未來(lái)中國(guó)氣候觀測(cè)系統(tǒng)將向綜合、集成、立體、自動(dòng)化方向發(fā)展,并逐步實(shí)現(xiàn)氣候系統(tǒng)各圈層的全程、實(shí)時(shí)、定量綜合監(jiān)測(cè)。推進(jìn)高新技術(shù)在中國(guó)氣候系統(tǒng)觀測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用,組成我國(guó)對(duì)地球的總體監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)地球環(huán)境長(zhǎng)期立體、動(dòng)態(tài)和高分辨率的監(jiān)測(cè)。建立優(yōu)化的天基、空基、地基觀測(cè)系統(tǒng),增強(qiáng)大氣與海洋、陸地、生態(tài)、環(huán)境等相互作用的信息資源采集能力,開(kāi)發(fā)氣候環(huán)境變化與氣候系統(tǒng)模式對(duì)所需新參數(shù)和綜合信息的應(yīng)用能力,強(qiáng)化氣候系統(tǒng)資料標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),盡快實(shí)現(xiàn)各部門(mén)氣候系統(tǒng)觀測(cè)資料和信息的共享。(二)氣象信息系統(tǒng)1.現(xiàn)代氣象綜合信息共享系統(tǒng)的重要作用氣象綜合信息是國(guó)家重要的基礎(chǔ)性、公益性資源,對(duì)國(guó)家宏觀決策、防災(zāi)減災(zāi)、可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要的技術(shù)支撐作用。實(shí)現(xiàn)資料共享,在部門(mén)、領(lǐng)域、行業(yè)之間順暢地交換和共用,將使國(guó)家投資發(fā)揮最大效益,同時(shí)促進(jìn)各類探測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)化、規(guī)范化和科學(xué)合理布局。資料共享是國(guó)家實(shí)現(xiàn)信息化和現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。在當(dāng)今信息時(shí)代,數(shù)據(jù)和信息的開(kāi)發(fā)利用與開(kāi)放程度是衡量一個(gè)國(guó)家信息化和現(xiàn)代化程度的重要指標(biāo)。建立地球系統(tǒng)(氣候系統(tǒng))資料共享體系將有效發(fā)揮數(shù)據(jù)資源的潛在價(jià)值,提高數(shù)據(jù)資源的使用效益,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效流動(dòng)與低成本使用,帶動(dòng)其他領(lǐng)域資料的開(kāi)放和共享,加速整個(gè)國(guó)家信息化和現(xiàn)代化進(jìn)程。2.氣候系統(tǒng)資料共享體系的戰(zhàn)略任務(wù)2010年基本建成覆蓋全行業(yè)的結(jié)構(gòu)合理和網(wǎng)絡(luò)化的,以氣象資料為主,并具有氣候系統(tǒng)關(guān)鍵資料的共享與交換體系;2020年全面建成布局合理、規(guī)范、高效的實(shí)時(shí)氣候業(yè)務(wù)系統(tǒng)資料共享服務(wù)與交換體系。以氣象數(shù)據(jù)融合與共享交換為突破口,構(gòu)筑氣候系統(tǒng)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)化、分布式資料共享體系,形成一批時(shí)空尺度完整、物理量描述科學(xué)的高質(zhì)量綜合數(shù)據(jù)集。采用大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和海量存儲(chǔ)技術(shù),建成結(jié)構(gòu)合理、服務(wù)高效、互聯(lián)互通的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)群和網(wǎng)絡(luò)共享平臺(tái),為用戶提供便捷、高效、智能化數(shù)據(jù)服務(wù)。制定有利于資料共享交換的政策法規(guī),營(yíng)造數(shù)據(jù)開(kāi)放流通氛圍。借鑒國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),建立與國(guó)際接軌的共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;建設(shè)有利于資料共享的服務(wù)體系、標(biāo)準(zhǔn)體系和政策、法律環(huán)境,以共享促進(jìn)應(yīng)用,最大限度發(fā)揮氣候系統(tǒng)資料對(duì)國(guó)家發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)進(jìn)步和科技創(chuàng)新的支撐能力。(三)氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)1.氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)20世紀(jì)80年代中短期天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)已經(jīng)轉(zhuǎn)入以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)為基礎(chǔ)的軌道,代表中期天氣預(yù)報(bào)國(guó)際領(lǐng)先水平的歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心,其預(yù)報(bào)可用時(shí)效在北半球接近8天,東亞區(qū)域也達(dá)到6天,但是離可能預(yù)報(bào)時(shí)效(半個(gè)月左右)仍有相當(dāng)大距離。以變分同化技術(shù)為代表的資料同化技術(shù)在過(guò)去20年中也取得突破性進(jìn)展,在延長(zhǎng)預(yù)報(bào)時(shí)效和提高天氣預(yù)報(bào)精度等方面發(fā)揮著重要作用。數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)及其業(yè)務(wù)系統(tǒng)仍是今后天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展重點(diǎn)。延伸預(yù)報(bào)(8-30天)、短期氣候預(yù)測(cè)、災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)已經(jīng)廣泛使用集合預(yù)報(bào)技術(shù),并成為今后20年的發(fā)展重點(diǎn)之一,超級(jí)集合預(yù)報(bào)不僅將成為氣候預(yù)測(cè),而且也將成為災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)的主要方法。氣候系統(tǒng)乃至地球系統(tǒng)模式已經(jīng)成為國(guó)際前沿領(lǐng)域,并將在氣候預(yù)測(cè)、氣候變化預(yù)估及全球變化預(yù)測(cè)等方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。近10年世界各國(guó)對(duì)重大災(zāi)害天氣如暴雨、臺(tái)風(fēng)等降水預(yù)報(bào)水平總體在提高,我國(guó)預(yù)報(bào)總體水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相近,但在預(yù)報(bào)時(shí)效、時(shí)空分布和定量方面仍有一定差距;探測(cè)站網(wǎng)和探測(cè)資料的時(shí)空分辨率還遠(yuǎn)不能滿足突發(fā)性天氣災(zāi)害精細(xì)預(yù)報(bào)需求,各類先進(jìn)探測(cè)手段、能力、水平與綜合實(shí)力尤其有待提高;與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,資料同化技術(shù)落后,非常規(guī)資料的利用率低。2.現(xiàn)代氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)體系發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)我國(guó)現(xiàn)代氣象預(yù)報(bào)技術(shù)發(fā)展的總體戰(zhàn)略目標(biāo)是:災(zāi)害性天氣預(yù)警水平明顯提高,實(shí)現(xiàn)定量的災(zāi)害性天氣臨近預(yù)報(bào)業(yè)務(wù),短期氣候預(yù)測(cè)達(dá)到可用水平,成為政府決策的重要參考依據(jù);建立具有國(guó)際先進(jìn)水平的地球系統(tǒng)模式,長(zhǎng)期氣候預(yù)測(cè)與氣候變化預(yù)估水平明顯提高。中國(guó)區(qū)域中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)可用時(shí)效將達(dá)到8天,制作預(yù)報(bào)時(shí)效內(nèi)精細(xì)的氣象要素預(yù)報(bào)產(chǎn)品,5天、4天、3天的降水和溫度預(yù)報(bào)水平分別達(dá)到目前3天、2天、1天的預(yù)報(bào)水平;建立災(zāi)害性天氣氣候事件、中短期天氣預(yù)報(bào)、延伸預(yù)報(bào)、月、季、年際、年代際氣候預(yù)測(cè)的無(wú)間隙預(yù)報(bào)系統(tǒng)。預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)總體水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。完成上述任務(wù)的關(guān)鍵是大力發(fā)展數(shù)值天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。將全球數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的水平分辨率提高到40千米以內(nèi),中國(guó)區(qū)域數(shù)值天氣預(yù)報(bào)分辨率達(dá)到1千米;發(fā)展資料同化業(yè)務(wù)系統(tǒng),使之能夠同化衛(wèi)星、雷達(dá)資料(包括GPS/MET等資料),提高初始場(chǎng)的客觀性描述水平;發(fā)展多初值、多過(guò)程、多模式的超級(jí)集合預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng),氣象災(zāi)害短時(shí)(3-12小時(shí))/短期(1-3天)預(yù)報(bào)水平有明顯提高;發(fā)展各類觀測(cè)資料的融合技術(shù)和氣象災(zāi)害臨近預(yù)報(bào)系統(tǒng),提高突發(fā)性暴雨、冰雹、雷電、風(fēng)暴潮等氣象災(zāi)害的預(yù)警率。(四)氣候變化預(yù)測(cè)預(yù)估與應(yīng)對(duì)系統(tǒng)1.氣候變化預(yù)測(cè)預(yù)估與應(yīng)對(duì)系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位目前全球變暖及大氣環(huán)境狀況的改變,已成為影響全世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步和人類健康的一個(gè)重要因素。全球變暖的一個(gè)重要原因就是對(duì)化石能源的開(kāi)發(fā)利用及工業(yè)化進(jìn)程中產(chǎn)生的大氣污染物質(zhì)增加和生態(tài)系統(tǒng)儲(chǔ)碳能力下降(陸地自然植被被城市所代替)。2020年我國(guó)將基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化目標(biāo),但同時(shí)亦將繼續(xù)向大氣中排放更多的溫室氣體,并受到更大的國(guó)際環(huán)境外交斗爭(zhēng)的壓力。面對(duì)這一嚴(yán)峻形勢(shì),為適應(yīng)全球變化,履行我國(guó)政府簽署的各類與此相關(guān)的國(guó)際公約,必須加強(qiáng)氣候變化的評(píng)估與決策,并尋求相應(yīng)的對(duì)策。中國(guó)目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍以第二產(chǎn)業(yè)為主,近年第三產(chǎn)業(yè)在一些城市化基礎(chǔ)好的地區(qū)有明顯增加,農(nóng)業(yè)比例呈明顯下降趨勢(shì)。總體而言,當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有明顯的東西差別和南北差別。東部、南部地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的比例下降明顯,西部、北部農(nóng)業(yè)比例下降幅度偏小。我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主,雖然一些地區(qū)發(fā)展了核能或開(kāi)發(fā)了水電資源,但煤炭作為我國(guó)主要能源的格局將會(huì)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期。一些研究資料表明,到2020年,我國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)不會(huì)改變。因此,評(píng)估全球變化,研究氣候影響因素,及調(diào)整產(chǎn)業(yè)與能源結(jié)構(gòu)的適應(yīng)對(duì)策,已成為十分緊迫的國(guó)家需求。評(píng)估土地利用格局影響也是適應(yīng)全球變化的重要舉措,作為減排溫室氣體的重要途徑受到國(guó)際普遍關(guān)注。在IGDP/GBP開(kāi)展的LUCC第一階段科學(xué)計(jì)劃中,不僅重視由LUCC引起的諸多區(qū)域性生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,如水土流失加重、水旱災(zāi)害加劇、沙塵暴頻發(fā)等,而且還在宏觀尺度如大陸與全球尺度上,特別關(guān)注由LUCC引起的生態(tài)系統(tǒng)儲(chǔ)碳能力的變化。增加森林植被不僅可提高固碳能力,而且對(duì)緩解由二氧化碳增加引起的氣候變暖有顯著影響;近年的研究還表明,濕地生態(tài)系統(tǒng)的擴(kuò)大不僅對(duì)保護(hù)生物多樣性起作用,也對(duì)緩解氣候變化起重要作用。因此,建立氣候變化預(yù)測(cè)評(píng)估與應(yīng)對(duì)系統(tǒng)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。2.氣候變化預(yù)測(cè)、預(yù)估與應(yīng)對(duì)系統(tǒng)重點(diǎn)戰(zhàn)略任務(wù)(1)氣候變化預(yù)測(cè)模式:加強(qiáng)氣候系統(tǒng)各圈層相互作用及人類活動(dòng)影響氣候的監(jiān)測(cè)研究;發(fā)展具有中國(guó)特色的氣候系統(tǒng)模式,以預(yù)測(cè)10年以上長(zhǎng)期氣候變化趨勢(shì),建立具有權(quán)威性的中國(guó)未來(lái)20-100年氣候變化情景。(2)氣候變化影響評(píng)估模式:發(fā)展氣候變化對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)各部門(mén)影響的評(píng)估模式,建立相應(yīng)業(yè)務(wù)系統(tǒng),提供氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)、水資源、能源、人體健康和其他敏感部門(mén)及對(duì)我國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)、海岸帶、近海地區(qū)和其他脆弱地區(qū)影響的定量評(píng)估結(jié)果。發(fā)展氣候影響綜合評(píng)估模式,深入研究氣候變化對(duì)我國(guó)環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,分析氣候與氣候變化對(duì)重大工程建設(shè)的影響,提供更具針對(duì)性的氣象保障對(duì)策。(3)氣候變化適應(yīng)和對(duì)策:開(kāi)展氣候變化適應(yīng)和減緩對(duì)策工作,為黨和政府提供適應(yīng)與緩減氣候變化的建議和對(duì)策,每5年滾動(dòng)編制氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告。積極參與IPCC的科學(xué)評(píng)估和UNFCCC履約談判工作,在國(guó)際論壇上提交有份量的科學(xué)報(bào)告,以強(qiáng)有力的科技成果支持中國(guó)在國(guó)際環(huán)境與發(fā)展問(wèn)題上的國(guó)際談判,樹(shù)立良好的國(guó)際形象,并通過(guò)外交談判為贏得發(fā)展?fàn)幦r(shí)間與空間。三、氣象與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展實(shí)現(xiàn)我國(guó)氣象事業(yè)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,必須優(yōu)先建立新一代公共服務(wù)體系,發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、交通、海洋氣象保障新技術(shù),建立航空氣象保障體系,建立城市化氣象與重大工程氣象保障體系。(一)公共氣象服務(wù)體系1.公共氣象服務(wù)的地位和重要性公共氣象服務(wù)包括決策服務(wù)、公眾服務(wù)及重大社會(huì)事件保障,是整個(gè)氣象服務(wù)的關(guān)鍵和核心。服務(wù)的目的是要以科學(xué)、高效的公共服務(wù)手段,及時(shí)、主動(dòng)、準(zhǔn)確的將服務(wù)產(chǎn)品傳遞到政府決策部門(mén)和社會(huì)公眾中,為政府決策和公眾防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,作為氣象服務(wù)中心內(nèi)容的公共服務(wù),面臨著重大挑戰(zhàn)。與國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系日益緊密,促使氣象公共服務(wù)的內(nèi)涵和外延發(fā)生深刻變化。公共服務(wù)系統(tǒng)的能力必須適應(yīng)從氣象大國(guó)到氣象強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變,解決好公共服務(wù)與專業(yè)氣象服務(wù)協(xié)調(diào)發(fā)展的服務(wù)體系建設(shè)。既要能夠開(kāi)展天氣預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù),又要深入開(kāi)展氣候變化、地學(xué)、環(huán)境、海洋、空間等領(lǐng)域的公共服務(wù)工作,健全以基本業(yè)務(wù)系統(tǒng)為主要依托、現(xiàn)代化程度較高的全行業(yè)服務(wù)系統(tǒng)。2.公共氣象服務(wù)體系的戰(zhàn)略任務(wù)未來(lái)公共服務(wù)發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)是建立和完善適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的新一代公共服務(wù)體系。這個(gè)體系以氣象基本業(yè)務(wù)系統(tǒng)為主要依托,以資料與信息共享為主要特征,利用現(xiàn)代化業(yè)務(wù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)全行業(yè)服務(wù)。建立現(xiàn)代化氣象公共服務(wù)系統(tǒng)旨在確保該系統(tǒng)能夠獲取任何時(shí)間、空間尺度的地球環(huán)境信息及服務(wù)產(chǎn)品;,促進(jìn)地學(xué)、水文、環(huán)境、人文等科學(xué)相互交叉、融合。建設(shè)新一代公共服務(wù)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)公共服務(wù)的連續(xù)滾動(dòng)、靈活迅速、個(gè)性化、數(shù)字化、多媒體化及動(dòng)態(tài)跟蹤全程服務(wù)。在決策服務(wù)系統(tǒng)中把防災(zāi)減災(zāi)放在首位,強(qiáng)化為國(guó)家安全服務(wù)的項(xiàng)目。優(yōu)化和完善公共服務(wù)系統(tǒng)的專業(yè)化,不斷拓寬服務(wù)范圍,使服務(wù)產(chǎn)品更加深刻、生動(dòng)、豐富、科學(xué),更加可視化和精細(xì)化。實(shí)現(xiàn)公共服務(wù)手段現(xiàn)代化、服務(wù)產(chǎn)品專業(yè)化、服務(wù)隊(duì)伍專職化、服務(wù)管理規(guī)范化。(二)現(xiàn)代航空氣象體系1.航空氣象保障體系的重要地位以中國(guó)、新加坡、日本為代表的亞洲航空運(yùn)輸業(yè)在世界民航中占據(jù)著舉足輕重的地位。全球定期航班旅客運(yùn)輸業(yè)務(wù)量可望以大約4%的年平均速度增長(zhǎng)。中國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)在改革開(kāi)放中迅猛發(fā)展,中國(guó)民用航空總局2003年確定了在本世紀(jì)頭20年中實(shí)現(xiàn)由航空大國(guó)向航空強(qiáng)國(guó)跨越的奮斗目標(biāo)。為使我國(guó)成為民航強(qiáng)國(guó),民航總局提出了具體目標(biāo):航空運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量世界排名前3位,國(guó)際旅客周轉(zhuǎn)量世界排名前10位。航空運(yùn)輸適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要,在國(guó)家綜合運(yùn)輸體系中所占的比重大幅度提高。民用航空業(yè)的發(fā)展對(duì)航空氣象提出了新的要求。近年來(lái),我國(guó)民航氣象的服務(wù)水平有了很大提高,但仍然落后于我國(guó)航空業(yè)的發(fā)展,不能滿足航空安全飛行與效益飛行的需求,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有相當(dāng)大的差距。2.我國(guó)航空氣象保障體系的戰(zhàn)略任務(wù)發(fā)展航空氣象保障綜合監(jiān)測(cè)技術(shù),針對(duì)航空飛行區(qū)域及機(jī)場(chǎng)航空危險(xiǎn)天氣監(jiān)測(cè)的需求,發(fā)展低空氣象綜合探測(cè)系統(tǒng)新技術(shù);研究機(jī)場(chǎng)區(qū)域大氣廓線儀、多普勒天氣雷達(dá)、GPS與AWS等先進(jìn)探測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)處理與同化系統(tǒng)新技術(shù),發(fā)展航空低空氣象保障與預(yù)警數(shù)值模擬技術(shù)。提高航空氣象探測(cè)技術(shù)、探測(cè)精度與密度,加密沿航線氣象綜合監(jiān)測(cè)。建立跑道及起飛和著陸區(qū)域、機(jī)場(chǎng)及終端區(qū)、航路各項(xiàng)氣象要素和天氣現(xiàn)象的綜合航空氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng);建立機(jī)場(chǎng)終端區(qū)重要天氣實(shí)時(shí)警報(bào)系統(tǒng),提高對(duì)終端區(qū)重要天氣的實(shí)時(shí)警報(bào)與預(yù)警能力。民航氣象保障預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)以數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)為基礎(chǔ),綜合運(yùn)用國(guó)際航線各種航空氣象信息,使航空氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)業(yè)務(wù)產(chǎn)品向全球化、客觀化、定量化、自動(dòng)化、綜合化、智能化和精細(xì)化方向發(fā)展。另外,要加強(qiáng)未來(lái)超音速機(jī)群的溫室氣體排放對(duì)全球和區(qū)域氣候變化影響的研究。開(kāi)發(fā)全球性航線氣象數(shù)值預(yù)報(bào)模式系統(tǒng),使國(guó)際航線終端重要天氣的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。增強(qiáng)全球航空氣象服務(wù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。加強(qiáng)國(guó)際航線飛機(jī)報(bào)告綜合觀測(cè)信息的應(yīng)用,為安全飛行和效益飛行服務(wù)。增強(qiáng)國(guó)際航線氣象保障系統(tǒng)整體服務(wù)能力,提高航空用戶對(duì)航空氣象情報(bào)的可信度,拓展國(guó)際航線氣象保障服務(wù)市場(chǎng)。(三)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)體系1.農(nóng)業(yè)氣象新技術(shù)發(fā)展與服務(wù)體系建立的戰(zhàn)略地位我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境氣象條件有著非常密切的關(guān)系。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的對(duì)象、條件、環(huán)境、技術(shù)等均發(fā)生了變化。特別是隨著氣候變化和生態(tài)、環(huán)境的變化,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)氣象工作已遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代大農(nóng)業(yè)、防災(zāi)減災(zāi)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)的需要。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展,我國(guó)生態(tài)環(huán)境形勢(shì)更加嚴(yán)峻,土地退化、水域生態(tài)失衡、濕地破壞、草地退化、城市污染、海洋生態(tài)惡化、酸雨增加、沙塵暴頻發(fā)、生物多樣性減少等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益突出。搞好生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和建設(shè),是推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、全面實(shí)現(xiàn)小康目標(biāo)的需要,是具體落實(shí)生態(tài)環(huán)境各項(xiàng)規(guī)劃、綱要的體現(xiàn)。新形勢(shì)下農(nóng)業(yè)氣象工作應(yīng)在深化傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)氣象工作的同時(shí),積極、穩(wěn)妥地向生態(tài)領(lǐng)域拓展,為我國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和建設(shè)提供科學(xué)支持。2.農(nóng)業(yè)氣象調(diào)控新技術(shù)與服務(wù)體系的戰(zhàn)略任務(wù)在深化傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)氣象科研與業(yè)務(wù)工作的同時(shí),積極、穩(wěn)妥地向生態(tài)領(lǐng)域拓展,不斷加強(qiáng)特色農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)的氣象科研與信息服務(wù)業(yè)務(wù)水平,為中央和各級(jí)政府提供及時(shí)、可靠的決策依據(jù)。(1)調(diào)整與完善現(xiàn)有農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)體系:進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以完善農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)地面觀測(cè)與衛(wèi)星遙感有機(jī)地結(jié)合,建立地、空配套的農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)體系,加強(qiáng)衛(wèi)星資料在農(nóng)業(yè)氣象科研、業(yè)務(wù)中的應(yīng)用研究,逐步提高農(nóng)業(yè)氣象科研與業(yè)務(wù)服務(wù)水平。(2)農(nóng)業(yè)氣象保障與調(diào)控新技術(shù):開(kāi)展農(nóng)業(yè)生物化學(xué)綜合防災(zāi)技術(shù)、新型高科技節(jié)水灌溉(包括滴灌、噴灌與“土壤地下水庫(kù)”等開(kāi)發(fā)利用技術(shù))、日光溫室等調(diào)控系統(tǒng)工程實(shí)施的氣象保障技術(shù)研究。加強(qiáng)區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)的研究,積極開(kāi)展精細(xì)農(nóng)業(yè)的氣象高科技研究;開(kāi)展特色農(nóng)業(yè)的氣象研究,為開(kāi)發(fā)利用山區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源,發(fā)展名、特、優(yōu)、新農(nóng)產(chǎn)品提供氣象服務(wù)。(3)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警評(píng)估技術(shù):隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展及農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,種植業(yè)面積逐步縮減。為確保我國(guó)糧食安全,必須開(kāi)展農(nóng)業(yè)氣象定量評(píng)價(jià)技術(shù)研究與服務(wù),建立農(nóng)業(yè)氣象重大災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)體系及主要農(nóng)作物產(chǎn)量動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng),發(fā)展農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害的氣象預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)。大力開(kāi)展牧草生長(zhǎng)發(fā)育與氣象條件的關(guān)系研究,預(yù)測(cè)產(chǎn)草量和評(píng)估牲畜承載力,研究畜牧業(yè)重大氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)警業(yè)務(wù)體系。同時(shí),必須加強(qiáng)荒漠化、鹽堿化等動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與成因研究力度,建立業(yè)務(wù)運(yùn)行的監(jiān)測(cè)、預(yù)警和評(píng)估系統(tǒng)。(四)水文氣象服務(wù)體系1.水文氣象新技術(shù)發(fā)展與服務(wù)體系建立的戰(zhàn)略地位我國(guó)由于水土資源有限,人口不斷增長(zhǎng),水資源供需矛盾尖銳,水旱災(zāi)害的防治是一個(gè)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。近年來(lái)北方連續(xù)出現(xiàn)嚴(yán)重干旱,旱災(zāi)發(fā)生頻率和影響范圍不斷擴(kuò)大。水資源短缺問(wèn)題已成為未來(lái)20年我國(guó)實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)面臨的重大挑戰(zhàn)之一。未來(lái)20年由于全球變化,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展可能面臨水資源短缺及旱澇異常災(zāi)害頻發(fā)的嚴(yán)峻形勢(shì),建立水文氣象服務(wù)保障系統(tǒng)是在上述背景下水文與氣象業(yè)務(wù)共同發(fā)展的重點(diǎn)戰(zhàn)略任務(wù)之一。當(dāng)前水文氣象服務(wù)在不同程度上受部門(mén)、系統(tǒng)的分割與局限的影響,交叉學(xué)科的滲透與融合尚存在很多問(wèn)題。“部門(mén)分割”局面已成為開(kāi)展有效的水文氣象服務(wù)保障的“瓶頸”。新中國(guó)成立以來(lái),我國(guó)修建了8萬(wàn)多座大、中、小型水庫(kù)和許多水利設(shè)施,可控制利用的水資源從1000億立方米增至現(xiàn)在的5650億立方米。由于降水、徑流在年內(nèi)的高度集中,我國(guó)年徑流中洪水徑流的比例高達(dá)2/3,發(fā)揮水庫(kù)的功能和蓄滯洪區(qū)的作用以有效利用暴雨洪水資源顯然十分重要。受目前水文氣象服務(wù)保障能力的限制,水庫(kù)的蓄、泄及防洪、發(fā)電等趨利弊害功能不能得到最大限度發(fā)揮。另外,城市及城市化發(fā)展地區(qū)水災(zāi)損失增長(zhǎng)最快。城市在同等降雨下的內(nèi)澇損失呈增長(zhǎng)趨勢(shì),損失約為河道洪水的2倍。做好汛期城市暴雨洪水預(yù)報(bào)、保護(hù)城市,建立有效的城市水文氣象服務(wù)保障系統(tǒng)以減輕城市洪水與內(nèi)澇災(zāi)害是未來(lái)15-20年的緊迫任務(wù)。2.水文氣象新技術(shù)與服務(wù)體系的戰(zhàn)略任務(wù)(1)建立水文氣象綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng):建成可共享的水文氣象綜合監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng),該系統(tǒng)以常規(guī)雨量站網(wǎng)、多普勒天氣雷達(dá)網(wǎng)、衛(wèi)星遙感、遙測(cè)等手段為主,具有高時(shí)空分辨率,既能對(duì)山區(qū)和平原的降水量和降水強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)況監(jiān)測(cè),又能夠按不同需求計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)的面降水量及不同時(shí)間尺度的降水量和分布,為建立新一代氣象-水文水利業(yè)務(wù)服務(wù)體系提供信息基礎(chǔ)。對(duì)水循環(huán)要素的其它各分量逐步建成整體、統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以滿足不同時(shí)空尺度的水量平衡計(jì)算分析需求,并滿足旱澇及其相關(guān)地質(zhì)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求。(2)建立水文——?dú)庀篑詈夏J剑涸撃J较到y(tǒng)具有較高的短、中、長(zhǎng)期預(yù)測(cè)預(yù)警能力;充分利用綜合信息(包括氣象、水文要素及其下邊界條件的自然變化和人為影響),預(yù)測(cè)與評(píng)估水循環(huán)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,延長(zhǎng)洪水及旱情預(yù)測(cè)的預(yù)見(jiàn)期;滿足汛期防汛的水文氣象保障,并為水庫(kù)調(diào)度、洪水資源利用、地表水和地下水的資源優(yōu)化配置及水力發(fā)電提供優(yōu)質(zhì)水文——?dú)庀蠓?wù);預(yù)測(cè)與評(píng)估全球變化和人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)過(guò)程、水資源的影響及趨勢(shì),避免或降低全球變化和人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面作用。(3)建立水文——?dú)庀蟊O(jiān)測(cè)、預(yù)警、預(yù)報(bào)系統(tǒng):發(fā)展暴雨、洪水、干旱半干旱區(qū)的暴雨洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng);加強(qiáng)山地災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與氣象預(yù)警預(yù)報(bào);發(fā)展干旱災(zāi)害衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)評(píng)估系統(tǒng);發(fā)展水資源綜合評(píng)估系統(tǒng),包括水力發(fā)電、水環(huán)境評(píng)估與預(yù)報(bào)。我國(guó)幅員遼闊,自然條件復(fù)雜,地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),由局地暴雨引發(fā)的山洪、滑坡、泥石流等山地災(zāi)害占地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)的95%以上,每年因各類山地災(zāi)害造成的人員死亡約占全國(guó)洪澇災(zāi)害死亡人數(shù)的2/3。水文氣象部門(mén)要加強(qiáng)利用雷達(dá)、衛(wèi)星及自動(dòng)觀測(cè)站對(duì)山地災(zāi)害的監(jiān)測(cè),認(rèn)真研究山地災(zāi)害發(fā)生的氣象特點(diǎn)和規(guī)律,了解強(qiáng)降水氣象災(zāi)害及危害的發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)合短時(shí)強(qiáng)降水天氣的預(yù)報(bào)、預(yù)測(cè),開(kāi)展氣象因素致災(zāi)的山地災(zāi)害預(yù)測(cè),縮小先期預(yù)警范圍,最終實(shí)現(xiàn)有效預(yù)報(bào)。(五)交通氣象服務(wù)體系1.交通氣象新技術(shù)發(fā)展和服務(wù)體系建立的戰(zhàn)略地位許多國(guó)家非常重視道路交通氣象服務(wù)保障。1992年成立的國(guó)際道路天氣常設(shè)委員會(huì)(StandingInternationalRoadWeatherCommission,簡(jiǎn)稱SIRWEC)致力于降低和減少氣象條件對(duì)交通的不良影響的合作。目前,已有包括澳大利亞、比利時(shí)等30多個(gè)國(guó)家加入該組織并合作研制出道路天氣信息系統(tǒng)(RoadWeatherInformationSystem,簡(jiǎn)稱RWIS)。這套系統(tǒng)能夠紀(jì)錄道路天氣狀況,盡早預(yù)報(bào)影響交通的惡劣天氣狀況,其目的是安全運(yùn)輸、及時(shí)送貨、減少意外事故。其花費(fèi)和效益比為1:8,現(xiàn)已有30個(gè)國(guó)家使用RWIS系統(tǒng)。我國(guó)幅員遼闊,東西南北中氣候差異顯著,每年都會(huì)因各種氣象災(zāi)害造成大量交通事故。天氣氣候?qū)煌ㄓ绊懙闹饕愋筒槐M相同,據(jù)統(tǒng)計(jì)1980-1995年,暴雨洪水引起全國(guó)鐵路斷道2553次,斷道時(shí)間累計(jì)達(dá)38799小時(shí),平均每年分別為170次和2587小時(shí),經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到10億元。2000年全國(guó)水毀公路路基32558千米,沙石路面47271千米,柏油路面22596千米,全毀橋梁853座,局部被毀橋梁3109座。凍土可能成為高寒地區(qū)路基松動(dòng)的隱患,強(qiáng)降水和積水會(huì)沖垮或侵蝕鐵路、公路路基,雨、雪、雨淞和冰凍使路面及鐵軌濕滑;雨、雪、霧影響視程,容易造成嚴(yán)重交通事故。因此,加強(qiáng)重點(diǎn)地區(qū)主要路段、港口、海域的交通氣象觀測(cè)網(wǎng)建設(shè),發(fā)展交通氣象預(yù)測(cè)、預(yù)警和評(píng)估系統(tǒng),對(duì)減少交通事故、降低交通維護(hù)費(fèi)用,合理布局交通干線、減少突發(fā)事件災(zāi)害影響,提高交通質(zhì)量和效益十分重要。2.交通氣象新技術(shù)和服務(wù)體系的戰(zhàn)略任務(wù)首先,針對(duì)近30年及未來(lái)50-100年的氣候特點(diǎn)和氣候變化,對(duì)公路、鐵路氣候進(jìn)行區(qū)劃,并與交通部門(mén)合作,制定交通工程實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。其次是依托現(xiàn)有氣象觀測(cè)臺(tái)站網(wǎng),加強(qiáng)重點(diǎn)地區(qū)重點(diǎn)路段的氣象觀測(cè),觀測(cè)路面溫度、氣溫、相對(duì)濕度、露點(diǎn)溫度、降水、風(fēng)向和風(fēng)速等,系統(tǒng)建立公路、鐵路氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng),開(kāi)展交通氣象預(yù)測(cè)和災(zāi)害預(yù)警服務(wù)。加強(qiáng)交通道路局地氣象氣候的數(shù)值模擬研究與應(yīng)用服務(wù),組織開(kāi)展氣象對(duì)交通影響的評(píng)估方法、評(píng)估指標(biāo)和應(yīng)用方法研究,提供科學(xué)合理的決策方法;加入國(guó)際道路天氣常設(shè)委員會(huì),引進(jìn)先進(jìn)的道路氣候信息系統(tǒng),合作開(kāi)發(fā)、研制中國(guó)特色的道路氣候信息服務(wù)系統(tǒng)。未來(lái)20年力爭(zhēng)建立公路、鐵路建設(shè)的氣候論證制度,提高交通安全系數(shù),延長(zhǎng)道路使用壽命。(六)海洋氣象服務(wù)體系1.海洋氣象新技術(shù)發(fā)展和服務(wù)體系建立的戰(zhàn)略地位海洋占地球表面面積的71%,海洋和大氣是全球氣候系統(tǒng)的重要組成部分,兩者之間的相互作用,包括影響、響應(yīng)和反饋在很大程度上決定了全球氣候和環(huán)境變化。海洋具有較大的熱容量和較長(zhǎng)的“記憶”,控制著氣候變化的速率,在全球能量循環(huán)、水循環(huán)和碳循環(huán)中扮演重要角色,在季節(jié)、年際、年代際甚至更長(zhǎng)時(shí)間尺度的氣候變率中起著關(guān)鍵作用。海洋蘊(yùn)藏著巨大的資源,開(kāi)發(fā)利用海洋對(duì)于未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。由于臺(tái)風(fēng)、海霧、風(fēng)暴潮、赤潮等災(zāi)害頻繁,海洋及沿岸地帶的氣象和氣候保障任務(wù)越來(lái)越緊迫。隨著全球氣候變暖,全球氣候極端事件呈上升趨勢(shì),產(chǎn)生了一系列海洋環(huán)境問(wèn)題,嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,并已經(jīng)上升為國(guó)家安全和外交斗爭(zhēng)的重要內(nèi)容。我國(guó)是海洋大國(guó),搞好海洋氣象保障工作顯得尤為重要。2.現(xiàn)代海洋氣象新技術(shù)和服務(wù)體系的戰(zhàn)略任務(wù)拓展海洋氣象領(lǐng)域的重大科學(xué)技術(shù)問(wèn)題是:建立海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng);開(kāi)展全球變化作用與海洋影響評(píng)估研究,海洋環(huán)境變化及其對(duì)氣候影響研究,海洋資源開(kāi)發(fā)的氣象保障服務(wù);海洋氣候資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用。現(xiàn)代海洋氣象服務(wù)保障體系包括如下三個(gè)方面。(1)海洋—大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng):發(fā)展面向海洋經(jīng)濟(jì)、生物資源、海洋運(yùn)輸、漁業(yè)發(fā)展、生態(tài)保護(hù)的特殊海洋氣候監(jiān)測(cè)。完成中國(guó)近海和鄰近洋面ARGO浮標(biāo)布設(shè),同時(shí)加強(qiáng)對(duì)南海海域、黑潮海域、西太平洋暖池—東印度洋地區(qū)等對(duì)我國(guó)氣候影響較大的關(guān)鍵海區(qū)的海洋氣象和水文觀測(cè)。(2)海洋氣象保障預(yù)警系統(tǒng):開(kāi)展適用于全球性海洋導(dǎo)航業(yè)務(wù)系統(tǒng)的?!?dú)怦詈蠘I(yè)務(wù)模式研究。開(kāi)發(fā)和改進(jìn)海洋環(huán)流風(fēng)暴潮、海霧、海浪災(zāi)害數(shù)值預(yù)報(bào)模式系統(tǒng),提高全球性海洋導(dǎo)航氣象保障及預(yù)警系統(tǒng)服務(wù)水平。(3)海洋氣候資源開(kāi)發(fā)技術(shù):風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汛能是海洋氣候資源中最具開(kāi)發(fā)潛力的可再生能源,我國(guó)沿海地區(qū)和近海蘊(yùn)藏著豐富的風(fēng)能和太陽(yáng)能資源,對(duì)它們的合理、有效開(kāi)發(fā)將緩解這些地區(qū)能源緊缺的矛盾。風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汛能屬低密度能源,且因受天氣氣候變化影響而不穩(wěn)定,因此將其作為恒定能源加以利用目前仍存在很多技術(shù)問(wèn)題。目前沿海的測(cè)站密度難以滿足需求,需加強(qiáng)相關(guān)項(xiàng)目觀測(cè)與分析研究,科學(xué)規(guī)劃海洋氣候資源開(kāi)發(fā)區(qū),建立海洋氣候資源開(kāi)發(fā)的觀測(cè)與評(píng)估系統(tǒng)。(七)城市氣象保障體系1.城市氣象保障的戰(zhàn)略地位“城市化”是世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)近20年來(lái)“城市化”發(fā)展迅速,不僅大中城市而且小城鎮(zhèn)也快速發(fā)展。但隨著城市化進(jìn)程加快,也產(chǎn)生了一系列環(huán)境問(wèn)題,如城市熱島、城市霧、城市大氣污染等。伴隨著城市化發(fā)展,以大城市為中心加上周邊的中小城市己形成了新的“城市群”,如長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、京津唐地區(qū)。這些地區(qū)已經(jīng)不單是原先孤立的一個(gè)個(gè)城市,而是形成了下墊面特性復(fù)雜的城市連綿帶,它們不僅有自身的污染物分布、轉(zhuǎn)化規(guī)律,而且相互影響和相互轉(zhuǎn)化,不僅對(duì)大氣質(zhì)量產(chǎn)生影響,而且不同程度影響區(qū)域氣候。因此,加強(qiáng)“城市群”及城市化氣象保障技術(shù)系統(tǒng)的綜合研究,提供城市及周邊經(jīng)濟(jì)圈大氣環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的決策依據(jù),研制不同區(qū)域經(jīng)濟(jì)圈城市群落氣候—環(huán)境—生態(tài)耦合模式及其綜合評(píng)估模型,將成為未來(lái)城市發(fā)展規(guī)劃設(shè)計(jì)與研究的重點(diǎn)戰(zhàn)略任務(wù)之一。2.城市氣象保障的戰(zhàn)略任務(wù)發(fā)展城市邊界層大氣物理、化學(xué)結(jié)構(gòu)三維觀測(cè)系統(tǒng)是城市大氣環(huán)境保障系統(tǒng)與調(diào)控工程的重要基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,迫切需要發(fā)展具有高精度、細(xì)網(wǎng)格的空氣質(zhì)量數(shù)值模式,以形成空氣質(zhì)量精細(xì)預(yù)報(bào)和新一代預(yù)警系統(tǒng),為城市大氣環(huán)境評(píng)估與治理決策系統(tǒng)提供關(guān)鍵技術(shù)工具。應(yīng)用城市高分辨率數(shù)值模式,發(fā)展資料同化技術(shù),充分利用雷達(dá)、衛(wèi)星等探測(cè)資料,開(kāi)展城市氣象要素極端值及其持續(xù)時(shí)間的臨近、短期和中期預(yù)報(bào),提高對(duì)高溫、濃霧、暴雨等城市氣象災(zāi)害的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率,研究中小尺度城市區(qū)域大氣數(shù)值模擬方法,發(fā)展城市區(qū)域精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)模式系統(tǒng),提高城市氣象預(yù)測(cè)、預(yù)警和防災(zāi)減災(zāi)水平。此外,還要開(kāi)展城市居民生活大氣質(zhì)量預(yù)測(cè)模式,提高城市大氣質(zhì)量預(yù)報(bào)精細(xì)水平。未來(lái)城市人口將劇烈增加,合理利用城市氣候資源,建立各類氣候評(píng)價(jià)系統(tǒng),包括城市規(guī)劃氣候預(yù)評(píng)價(jià),城市發(fā)展氣候跟蹤評(píng)價(jià),城市居民生活氣候評(píng)價(jià),城市氣候影響評(píng)價(jià)等是當(dāng)務(wù)之急。提高城市氣候評(píng)價(jià)水平已成為城市保障氣象十分重要的環(huán)節(jié)。另外,也應(yīng)開(kāi)展城市氣候環(huán)境的宏觀調(diào)控。此調(diào)控系統(tǒng)工程包括城市氣象與規(guī)劃、城市發(fā)展與環(huán)境調(diào)控、人類活動(dòng)的管理對(duì)城市氣候的調(diào)控、城市工程建設(shè)對(duì)區(qū)域氣候的調(diào)控、城市工程建設(shè)對(duì)居民生活氣候的調(diào)控等,合理的城市規(guī)劃可實(shí)現(xiàn)城市人類活動(dòng)有序管理,達(dá)到趨利避害的目的。(八)重大工程氣象保障體系1.氣象保障在國(guó)家重大工程建設(shè)中的戰(zhàn)略地位隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,重大工程建設(shè)項(xiàng)目越來(lái)越多,建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大,氣象保障在國(guó)家重大工程建設(shè)與設(shè)計(jì)中的地位更為突出。我國(guó)高原山地面積占陸地國(guó)土總面積的2/3,地質(zhì)氣候條件復(fù)雜,降水誘發(fā)的各類地質(zhì)災(zāi)害種類多、規(guī)模大、分布廣。在我國(guó)大江大河的上游地區(qū),地質(zhì)氣象災(zāi)害造成的損失占各種自然災(zāi)害損失的80%。許多國(guó)家重大工程,如三峽工程、西電東送、青藏鐵路、南水北調(diào)、川藏公路等均受到地質(zhì)氣象災(zāi)害的影響。在以往的工程建設(shè)中,曾因忽視氣象保障因素而出現(xiàn)嚴(yán)重失誤。目前,除在長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)建立氣象保障服務(wù)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)外,其它重大工程區(qū)尚未建立氣象監(jiān)測(cè)站網(wǎng),這不利于工程建成后生產(chǎn)運(yùn)行的安全保障。此外,要加強(qiáng)氣候變化對(duì)重大工程未來(lái)運(yùn)行影響的研究,以及工程設(shè)計(jì)中氣象環(huán)境參數(shù)取值的科學(xué)論證等工作。因此,建立重大工程氣象保障系統(tǒng)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。國(guó)家重大工程的建設(shè)與設(shè)計(jì)需要一個(gè)氣象高新技術(shù)的保障體系,其中,全球變化的區(qū)域影響評(píng)估及重大工程的氣象、水文災(zāi)害鏈的引發(fā)評(píng)估模型與技術(shù)發(fā)展將為重大工程氣象保障提供重要?dú)庀蠹夹g(shù)支撐。2.重大工程氣象保障體系的戰(zhàn)略任務(wù)開(kāi)展重大工程相關(guān)地質(zhì)氣象災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù)研究,開(kāi)展重大工程對(duì)區(qū)域氣候系統(tǒng)如大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈、生物圈等影響效應(yīng)研究,加強(qiáng)為重大工程服務(wù)的特種氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè),加強(qiáng)氣候極端事件對(duì)重大工程影響的監(jiān)測(cè)和災(zāi)害評(píng)估技術(shù)研究,并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)重大工程氣象保障的服務(wù)技術(shù)系統(tǒng)。四、氣象與國(guó)家安全保障根據(jù)國(guó)家安全保障的需求,建立重大天氣氣候?yàn)?zāi)害防御體系和軍事氣象保障高新技術(shù)體系;拓展空間天氣與雷電防御新技術(shù);發(fā)展能源與環(huán)境安全、人類健康、糧食安全氣象保障系統(tǒng)。(一)重大天氣氣候?yàn)?zāi)害預(yù)警災(zāi)害是一種危及人類生命與財(cái)產(chǎn)的可感知的自然事件,災(zāi)害是一種自然現(xiàn)象,與人類關(guān)系密切,常常會(huì)給人類生存帶來(lái)危害或損害人類生活環(huán)境。天氣氣候?yàn)?zāi)害是指臺(tái)風(fēng)、暴雨、洪水、干旱、暴雪、低溫冷凍等自然災(zāi)害所造成的損害。重大天氣氣候?yàn)?zāi)害具有突發(fā)性、持續(xù)性和多災(zāi)種并發(fā)等特征,要加強(qiáng)研究其規(guī)律,提高災(zāi)害預(yù)警能力。1.重大天氣氣候?yàn)?zāi)害預(yù)警的戰(zhàn)略地位中國(guó)處在東亞季風(fēng)影響下的復(fù)雜天氣氣候區(qū)域。這一地區(qū)是多種天氣氣候?yàn)?zāi)害頻繁發(fā)生地區(qū),從國(guó)家安全出發(fā)對(duì)重大多發(fā)性、連鎖性自然災(zāi)害、持續(xù)大旱、重大暴雨、洪澇、臺(tái)風(fēng)等危害國(guó)家安全的強(qiáng)災(zāi)做到及早發(fā)現(xiàn)預(yù)防,建立綜合災(zāi)害防御、警急救助體系具有十分重要的戰(zhàn)略意義。由于重大災(zāi)害存在多發(fā)性、并發(fā)性、持續(xù)性和擴(kuò)散性等特征,建立跨學(xué)科、跨部門(mén)的研究與業(yè)務(wù),形成多學(xué)科防災(zāi)綜合平臺(tái),對(duì)于重大災(zāi)害防御意義重大。2.建立重大天氣氣候?yàn)?zāi)害預(yù)警體系的戰(zhàn)略任務(wù)采用先進(jìn)的災(zāi)害防御、監(jiān)測(cè)、分析、情報(bào)處理和信息分發(fā)技術(shù)。發(fā)展多災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析情報(bào)體系和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息多級(jí)分析和資料共享平臺(tái)。建立重大天氣氣候?yàn)?zāi)害防御信息綜合收集、處理中心和分發(fā)中心。建立重大災(zāi)害發(fā)生關(guān)鍵區(qū)或上游敏感區(qū)監(jiān)測(cè)體系,建立飛機(jī)探測(cè)、衛(wèi)星探測(cè)、雷達(dá)探測(cè)、GPS、大氣廓線儀及遙感自動(dòng)觀測(cè)網(wǎng),對(duì)暴雨、臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮災(zāi)害等進(jìn)行三維立體監(jiān)測(cè),形成對(duì)重大災(zāi)害發(fā)生發(fā)展跟蹤分析系統(tǒng)。在江河流域或沿海、海岸線附件地區(qū)建立實(shí)時(shí)暴雨、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害地基——空基綜合采集與信息處理系統(tǒng)。研究重大天氣氣候?yàn)?zāi)害和其它重大自然災(zāi)害如暴雨、洪澇、風(fēng)暴潮、地質(zhì)災(zāi)害、火災(zāi)、地震、病蟲(chóng)害等的防災(zāi)減災(zāi)、抗災(zāi)救災(zāi)保障機(jī)構(gòu)多部門(mén)協(xié)調(diào)的綜合預(yù)警防御體系。建立應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的緊急響應(yīng)系統(tǒng)。(二)人類健康安全保障氣象應(yīng)急響應(yīng)人類健康水平是社會(huì)環(huán)境、自然環(huán)境、物質(zhì)生活水準(zhǔn)及公共福利水平的綜合反映。人類健康水平主要取決于社會(huì)環(huán)境,但不可忽視自然環(huán)境變異及威脅人類健康突發(fā)事件的影響,尤其核泄漏、有毒氣體泄漏等重大突發(fā)事件對(duì)一定范圍內(nèi)居民將構(gòu)成嚴(yán)重威脅。天氣、氣候的變化會(huì)助長(zhǎng)一些疾病的蔓延或使病情加重;許多疾病的分布與環(huán)境氣候條件有關(guān);許多疾病的發(fā)病和死亡率有明顯的氣候特征。人類必須有效采用各種適應(yīng)措施,減少氣候變化對(duì)人類健康的負(fù)面效應(yīng)及突發(fā)事件危及生命的影響,加強(qiáng)突發(fā)事件及氣候變化對(duì)人體健康的影響規(guī)律及應(yīng)急氣象保障系統(tǒng)的技術(shù)研究具有重大戰(zhàn)略意義。

1.人類健康安全保障應(yīng)急系統(tǒng)的重要戰(zhàn)略地位近年來(lái)全球氣候變化導(dǎo)致的區(qū)域環(huán)境氣候和天氣的劇烈變化,以及極端異常天氣的頻繁出現(xiàn)對(duì)人類健康產(chǎn)生了廣泛影響。由于氣候變暖適宜媒介動(dòng)物生長(zhǎng)繁殖時(shí)空范圍擴(kuò)大,使細(xì)菌和病毒的生長(zhǎng)繁殖期延長(zhǎng)。氣候變暖有利于媒介昆蟲(chóng)的孳生繁衍,提早出蟄,提前形成密度高峰,并使其體內(nèi)的病原體毒力增強(qiáng),致病力增高。氣候變暖亦使氣候帶改變,導(dǎo)致熱帶邊界擴(kuò)大到亞熱帶,原熱帶地區(qū)傳染病發(fā)病區(qū)域擴(kuò)大到亞熱帶及溫帶人口密集的大城市,造成嚴(yán)重污染。城市高溫?zé)崂藦?qiáng)度和持續(xù)時(shí)間增加導(dǎo)致以心臟、呼吸系統(tǒng)為主的疾病或死亡增加。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外在氣象與健康領(lǐng)域的研究大致包括人體對(duì)氣候變化的敏感性、脆弱性和適應(yīng)性分析;熱應(yīng)力(包括熱浪、寒潮)對(duì)健康的影響;極端事件和天氣災(zāi)害包括洪澇、風(fēng)暴、氣旋、颶風(fēng)、干旱對(duì)健康的影響;空氣污染對(duì)健康的影響;氣候變化對(duì)傳染病的影響等。還包括沿海水污染問(wèn)題,因?yàn)樵谘睾K蛑谐0l(fā)現(xiàn)一些影響人體健康的病原體;氣候變化的最大影響可能是由于海岸線侵蝕、沿海洪澇和農(nóng)業(yè)遭到破壞而引起的大量人口遷移。另外,極端事件強(qiáng)度和頻率增大也可造成政治不穩(wěn)定和社會(huì)動(dòng)亂,進(jìn)而影響人類健康。2.人類健康氣象保障及突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)體系近年來(lái)我國(guó)發(fā)生一系列有毒物質(zhì)泄漏事件,對(duì)人體健康造成了嚴(yán)重影響。如2003年12月23日,重慶市開(kāi)縣發(fā)生特大井噴事故,含高濃度硫化氫的天然氣噴出擴(kuò)散,導(dǎo)致243人死亡和特大財(cái)產(chǎn)損失。2004年1月30日,江蘇省農(nóng)藥研究所南京農(nóng)藥廠發(fā)生意外泄漏;4月21日氣象災(zāi)害引發(fā)湖南衡陽(yáng)燒堿廠有毒氣體泄漏;4月28日江蘇省無(wú)錫市高濃度硫化氫泄漏,造成3人死亡;同日江蘇省揚(yáng)州市發(fā)生氯氣泄漏事件。這類事件的應(yīng)急處理均涉及到有毒擴(kuò)散問(wèn)題,而這一問(wèn)題與事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)時(shí)的氣象條件有直接的關(guān)系。因而需要研究有毒物質(zhì)泄漏等突發(fā)事件安全措施氣象保障應(yīng)急系統(tǒng)。人類適應(yīng)氣候變化是社會(huì)系統(tǒng)的一種功能,是金融資源、技術(shù)知識(shí)、公共衛(wèi)生基礎(chǔ)設(shè)施及福利系統(tǒng)綜合能力的體現(xiàn)。突發(fā)事件及氣候變化對(duì)健康影響顯著,甚至可危及生命。然而各種情況涉及的因素非常復(fù)雜,疾病的增加和傳播都需要流行病學(xué)、氣象學(xué)及交叉學(xué)科進(jìn)行系統(tǒng)與深入研究。要研究識(shí)別各種適應(yīng)需求,評(píng)估適應(yīng)與應(yīng)急措施。建立早期預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)防御疾病研究及突發(fā)事件應(yīng)對(duì)決策研究具有重要意義;應(yīng)探討天氣氣候及全球變化、極端事件和流行性疾病之間的關(guān)系。加強(qiáng)極端高溫產(chǎn)生的熱效應(yīng),極端天氣事件的頻率和強(qiáng)度變化,氣候變化對(duì)冰川河流和海岸帶的洪水風(fēng)險(xiǎn)影響等重大災(zāi)害引發(fā)區(qū)域性疾病傳播的短、中和長(zhǎng)期影響研究,探討氣候環(huán)境變化及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)城市空氣污染及人類健康的影響。(三)軍事氣象保障1.軍事氣象保障及其高新技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略地位信息化戰(zhàn)爭(zhēng)階段對(duì)國(guó)防安全與軍事氣象提出了新的挑戰(zhàn)和需求。未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)是建立在信息基礎(chǔ)上的高科技戰(zhàn)爭(zhēng)。大氣、海洋與空間環(huán)境的無(wú)縫隙綜合保障已成為國(guó)防軍事安全的急需。現(xiàn)代國(guó)防對(duì)實(shí)時(shí)的空間立體監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)信息共享的抗干擾技術(shù)平臺(tái)提出了新的需求。高精度天氣氣候和氣候變化的科學(xué)信息與預(yù)報(bào)對(duì)形成現(xiàn)代化軍事氣象保障系統(tǒng)是必不可少的。2.軍事氣象保障及其高新技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)現(xiàn)代國(guó)防與軍事需要的全天候、全球、實(shí)時(shí)的、高分辨率的立體監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括常規(guī)地基觀測(cè)系統(tǒng)、非常規(guī)地基觀測(cè)系統(tǒng)和空間綜合觀測(cè)系統(tǒng)。觀測(cè)涉及空間環(huán)境及特殊的國(guó)防、軍事信息。為現(xiàn)代國(guó)防建設(shè),重大國(guó)防和重要軍事演練、軍事行動(dòng),高技術(shù)尖端戰(zhàn)略武器的制導(dǎo)和航天器的發(fā)射提供必需而及時(shí)的氣象信息。為實(shí)現(xiàn)國(guó)防安全與軍事氣象保障,需要建立高速通信網(wǎng)絡(luò)、高性能計(jì)算機(jī)和大容量存儲(chǔ)系統(tǒng),建立氣候系統(tǒng)五大圈層數(shù)據(jù)、空間天氣、國(guó)防信息、軍事信息及相關(guān)數(shù)據(jù)共享的技術(shù)平臺(tái)。(四)糧食安全氣象保障1.糧食安全氣象保障的戰(zhàn)略地位農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),糧食是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。糧食生產(chǎn)不僅直接關(guān)系到全國(guó)人民的食物安全,而且影響畜牧業(yè)、輕工業(yè)和糧食加工業(yè)的發(fā)展。研究表明,我國(guó)農(nóng)業(yè)資源承載力的合理值是6-8億人口,理論警戒線是14億人口,理論極限是15.8億人口。目前我國(guó)人口已開(kāi)始向理論警戒線靠近,到2030年人口高峰期達(dá)16億時(shí),如何在農(nóng)業(yè)資源承載能力處于崩潰邊緣的極限條件下解決人口的基本食物需求,已成為國(guó)際、國(guó)內(nèi)各方面密切關(guān)注的重大政治與經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。按人均400千克谷物的溫飽型基本需求計(jì),要為2030年時(shí)16億多人提供足夠的糧食保障,糧食總產(chǎn)必須達(dá)到6.4億多噸;按三步走的戰(zhàn)略設(shè)計(jì),屆時(shí)至少應(yīng)有一半以上人口達(dá)到小康生活水準(zhǔn),其人均糧食需求量至少為450千克,糧食總產(chǎn)至少達(dá)到6.8億噸;按照目前的糧食生產(chǎn)水平,平均每個(gè)5年要增產(chǎn)3000萬(wàn)噸。事實(shí)上,近年來(lái)糧食不僅沒(méi)有增產(chǎn)反而連續(xù)減產(chǎn),對(duì)國(guó)家的糧食安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。21世紀(jì)糧食安全的主要障礙因素是:①在糧食單產(chǎn)水平很高的情況下,再平均增產(chǎn)50%以上,難度很大,如水稻單產(chǎn)已高出世界平均水平的62%。②主要糧食作物單產(chǎn)增幅趨減,以增幅最高的稻谷為例,1990年代以來(lái)年均增產(chǎn)率僅為0.2%,遠(yuǎn)低于1970和1980年代2.14%和4.07%的年均單產(chǎn)增產(chǎn)率。③未來(lái)30年主要糧食作物單產(chǎn)要保持1%的年增長(zhǎng)率,必然給已遭到嚴(yán)重破壞的資源與生態(tài)環(huán)境造成更大的壓力。④中國(guó)的地理與氣候特點(diǎn)決定了農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害嚴(yán)重,加之未來(lái)全球氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的不利影響因素增大,糧食生產(chǎn)的不確定和不利因素將增加。2.糧食安全氣象保障的戰(zhàn)略任務(wù)如何應(yīng)對(duì)國(guó)家糧食安全面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),江澤民同志指出:“中國(guó)的農(nóng)業(yè)問(wèn)題、糧食問(wèn)題,要靠中國(guó)人自己解決”。這一論述指明了我國(guó)糧食安全的任務(wù),確立了21世紀(jì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本方向;同時(shí)也為糧食安全保障體系的建立指明了目標(biāo)和方向。氣候變化可能導(dǎo)致異常突發(fā)事件加劇農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。另外,研究表明,幾乎所有大范圍流行性、爆發(fā)性、毀滅性重大病蟲(chóng)害的發(fā)生和流行均和氣象條件或氣象災(zāi)害密切相關(guān),即與異常突發(fā)氣象災(zāi)害相伴發(fā)生。近年來(lái)的天氣氣候異常,特別是氣候變暖的影響,使農(nóng)作物病蟲(chóng)災(zāi)害亦日趨嚴(yán)重。由于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的資源、人口矛盾的制約,未來(lái)糧食增產(chǎn)的出路主要是依靠科技進(jìn)步提高糧食單產(chǎn)和現(xiàn)有氣候資源的利用率。建立國(guó)家糧食安全保障體系需重點(diǎn)突破以下關(guān)鍵問(wèn)題:發(fā)展農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害的綜合防災(zāi)減災(zāi)新技術(shù),包括干旱、洪澇、低溫等重大農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害或爆發(fā)性、毀滅性病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警、評(píng)估及控制技術(shù)。建立農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警、評(píng)估及控制系統(tǒng),即以氣象部門(mén)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系為主體,結(jié)合農(nóng)業(yè)、水利等相關(guān)部門(mén)的監(jiān)測(cè)信息,采用地面、衛(wèi)星遙感信息源,研究主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警、評(píng)估及控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)大面積主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的災(zāi)前預(yù)警、災(zāi)中跟蹤、災(zāi)后評(píng)估及減災(zāi)控制;采用氣象部門(mén)的氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)與農(nóng)業(yè)部門(mén)病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法,研究農(nóng)作物重大病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警及控制技術(shù);研究區(qū)域農(nóng)業(yè)自然資源的生產(chǎn)潛力及其優(yōu)化布局技術(shù),氣候變化對(duì)區(qū)域糧食安全的影響及應(yīng)變對(duì)策。(五)能源安全氣象保障隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)能源的需求越來(lái)越迫切,能源短缺和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展之間的矛盾日趨尖銳。當(dāng)前國(guó)際上的很多紛爭(zhēng)及戰(zhàn)爭(zhēng)絕大部分都和能源有關(guān),因此能源己成為21世紀(jì)最重要的戰(zhàn)略物資。然而,能源特別是化石燃料的開(kāi)采、運(yùn)輸、加工使用等帶來(lái)一系列環(huán)境問(wèn)題,它們都和氣象條件密不可分。因此,建立一整套合理的中國(guó)能源結(jié)構(gòu)方案及相應(yīng)氣象保障系統(tǒng)十分必要。1.清潔能源在國(guó)家安全保障中的戰(zhàn)略地位我國(guó)是能源結(jié)構(gòu)以煤為主的國(guó)家,也是煤炭消費(fèi)大國(guó),燃煤造成的環(huán)境問(wèn)題日益明顯。我國(guó)面臨嚴(yán)峻的能源短缺問(wèn)題,而能源污染使國(guó)家每年損失1000多億。全球大氣污染最嚴(yán)重城市前10位中我國(guó)占7個(gè),資源與環(huán)境問(wèn)題已成為我國(guó)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略急需解決的問(wèn)題。我國(guó)未來(lái)的能源發(fā)展戰(zhàn)略要求提高能源效率,清潔使用化石能源;調(diào)整能源結(jié)構(gòu),增加替代能源。開(kāi)發(fā)利用新能源和可再生能源,提高技術(shù)水平,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,已成為實(shí)施可持續(xù)能源戰(zhàn)略的重要措施。在現(xiàn)有大氣環(huán)境研究基礎(chǔ)上,對(duì)化石燃料的開(kāi)采、運(yùn)輸、加工和使用過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)大氣環(huán)境的影響進(jìn)行系統(tǒng)的綜合觀測(cè)研究,特別要關(guān)注大氣質(zhì)量變化對(duì)氣候的反饋?zhàn)饔?;研究各種清潔能源如太陽(yáng)能、風(fēng)能使用過(guò)程中可能產(chǎn)生的氣象和氣候影響;開(kāi)展新能源如深海甲烷壓縮冰的利用可能帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題的研究。適應(yīng)、減緩氣候變化對(duì)人類社會(huì)的影響是當(dāng)今國(guó)際外交斗爭(zhēng)的熱點(diǎn),《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》、《京都議定書(shū)》、《生物多樣性公約》、《臭氧層保護(hù)公約》的簽署與履約已上升為世界矚目的國(guó)際政治和外交問(wèn)題。為在環(huán)境外交中爭(zhēng)取主動(dòng),維護(hù)國(guó)家權(quán)益,需加強(qiáng)科學(xué)數(shù)據(jù)和研究成果的支撐,這是我國(guó)廣大地球環(huán)境工作者面臨的國(guó)際環(huán)境領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。2.能源與環(huán)境安全保障新技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)綜合我國(guó)各種化石燃料能源使用過(guò)程中可能污染環(huán)境的因素,提出一整套趨利避害的技術(shù)路線和實(shí)施方案;提出我國(guó)各種清潔能源利用及新能源開(kāi)發(fā)的潛在氣候資源;合理利用清潔能源的氣候規(guī)劃;加強(qiáng)未來(lái)發(fā)展和安全使用核能的氣象保障。能源開(kāi)采、運(yùn)輸、加工和使用過(guò)程都離不開(kāi)大氣環(huán)境條件,例如風(fēng)能和太陽(yáng)能直接和天氣氣候條件相聯(lián)系。近年來(lái)全球氣候變化及在此條件下區(qū)域氣候不同程度的變化,將直接影響這兩種清潔能源的開(kāi)發(fā)與使用,因此應(yīng)針對(duì)各種能源類型進(jìn)行氣候變化對(duì)其開(kāi)發(fā)利用潛力的研究。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步合成研制保障我國(guó)總體能源結(jié)構(gòu)安全的氣象預(yù)測(cè)系統(tǒng)。(六)雷電災(zāi)害防御保障1.雷電災(zāi)害防御保障技術(shù)的戰(zhàn)略地位雷電災(zāi)害是“聯(lián)合國(guó)國(guó)際減災(zāi)十年”公布的影響人類活動(dòng)的嚴(yán)重災(zāi)害之一。閃電落地后容易破壞地面目標(biāo),使供配電系統(tǒng)、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)中斷,閃電也可引起森林火災(zāi),擊毀建筑物,造成倉(cāng)庫(kù)、煉油廠、油田等燃燒甚至爆炸,危害人民財(cái)產(chǎn)和人身安全。雷暴云在大氣中放電時(shí),對(duì)航空航天等運(yùn)載工具威脅很大。全球每年因雷電災(zāi)害傷亡超過(guò)10,000人,估計(jì)經(jīng)濟(jì)損失數(shù)十億美元。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國(guó)已邁入以電力和電子為基礎(chǔ)的時(shí)代,微電子器件和信息技術(shù)應(yīng)用也日漸普及,因此,雷電災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失越來(lái)越大。雷電防護(hù)已從防直擊雷和感應(yīng)雷進(jìn)入防止雷電電磁脈沖(LEMP)侵入的三維空間范圍。這既是21世紀(jì)雷電災(zāi)害最顯著的特征,也是雷電防護(hù)技術(shù)需要解決的最重要的課題之一。雷電是對(duì)流性天氣造成的主要災(zāi)害之一。由于其發(fā)生的隨機(jī)性和瞬時(shí)性,雷電的發(fā)生、接地過(guò)程、雷擊和雷電感應(yīng)機(jī)理的認(rèn)識(shí)尚不十分清楚,也缺乏有效檢測(cè)手段。因此,雷電監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和防護(hù)技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用受到嚴(yán)重制約。當(dāng)前,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)雷電發(fā)生發(fā)展物理過(guò)程和機(jī)理的研究,開(kāi)展雷電影響、成災(zāi)過(guò)程的理論與實(shí)驗(yàn)研究,開(kāi)發(fā)雷電綜合探測(cè)技術(shù),探索以物理預(yù)報(bào)為主、數(shù)值模擬和各種統(tǒng)計(jì)、經(jīng)驗(yàn)?zāi)J较嘟Y(jié)合的綜合雷電預(yù)報(bào)技術(shù)和方法,以滿足現(xiàn)代雷電監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)及防護(hù)的需要,提高整個(gè)社會(huì)的雷電防御能力。2.雷電災(zāi)害防御高新技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)雷電監(jiān)測(cè)和防御保障系統(tǒng)涉及的防雷減災(zāi)技術(shù)包括雷電機(jī)制、雷電探測(cè)技術(shù)、雷電監(jiān)測(cè)和災(zāi)害警報(bào)、雷電防護(hù)技術(shù)等防雷減災(zāi)全過(guò)程的研究。要加強(qiáng)雷電理論研究與雷電防護(hù)技術(shù)系統(tǒng),建立現(xiàn)代防雷科學(xué)高新技術(shù)體系。建立現(xiàn)代雷電災(zāi)害防御保障體系:雷電研究是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科,首先要建立國(guó)家級(jí)雷電研究實(shí)驗(yàn)室、雷電防護(hù)設(shè)備檢測(cè)中心及野外實(shí)驗(yàn)基地;開(kāi)展對(duì)雷電物理過(guò)程、雷電防護(hù)工程理論、雷電防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、雷電監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)及雷電防護(hù)設(shè)備檢驗(yàn)等多學(xué)科綜合研究。從我國(guó)實(shí)際情況出發(fā)研制和開(kāi)發(fā)防雷產(chǎn)品和器件、地基和星載相結(jié)合的閃電空間綜合探測(cè)設(shè)備和地面閃電定位網(wǎng)。建立雷電信息共享資源數(shù)據(jù)庫(kù),為整個(gè)社會(huì)提供雷電預(yù)報(bào)和防護(hù)服務(wù)。利用全國(guó)范圍的雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng),結(jié)合雷電觀測(cè)和探空、衛(wèi)星云圖、地面電場(chǎng)等觀測(cè)手段,獲取全面的雷電監(jiān)測(cè)資料,開(kāi)發(fā)雷電資料綜合應(yīng)用技術(shù)平臺(tái);建立雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警和對(duì)策分析系統(tǒng)、綜合預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)流程和應(yīng)用軟件,與氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)相結(jié)合,準(zhǔn)確發(fā)布雷電要素逐日預(yù)報(bào)、周報(bào)、月報(bào);對(duì)重大雷電事件進(jìn)行逐級(jí)警報(bào),形成規(guī)范化流程、建立現(xiàn)代化雷電預(yù)警系統(tǒng)。(七)空間天氣預(yù)警1.空間天氣發(fā)展的戰(zhàn)略地位空間天氣是指太陽(yáng)活動(dòng)引起的日地空間環(huán)境尤其是地球磁層、熱層和電離層中的擾動(dòng)現(xiàn)象。這種瞬時(shí)和短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的劇烈變化,其短期效應(yīng)可能會(huì)引起地球空間環(huán)境的災(zāi)變,直接影響空間和地面技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行和可靠性,甚至影響軍事活動(dòng)和高科技發(fā)展,并危害人類健康。長(zhǎng)期效應(yīng)則會(huì)引起中高層大氣和氣候變化,最終影響地球環(huán)境變化和人類活動(dòng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),幾乎每年都有重大空間災(zāi)害性事件發(fā)生,40%以上的航天故障、電力和通信事故均與日地空間環(huán)境中的災(zāi)變有關(guān)。近50年來(lái),人們逐漸認(rèn)識(shí)到地球除陸地、海洋和大氣環(huán)境外,還存在與人類生存發(fā)展息息相關(guān)的由太陽(yáng)、行星際、地球磁層、電離層和中高層大氣組成的日地空間環(huán)境。對(duì)空間環(huán)境的了解不僅是和平利用太空資源的基本保障,也是解決氣候預(yù)測(cè)、地面天氣預(yù)報(bào)中諸多疑難問(wèn)題的重要途徑之一。由于監(jiān)測(cè)手段的限制和對(duì)空間天氣過(guò)程物理機(jī)制了解的局限,當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)空間天氣的預(yù)報(bào)能力仍十分有限,其水平僅相當(dāng)于40年前氣象預(yù)報(bào)的水平。我國(guó)當(dāng)前空間天氣工作基本上以科學(xué)研究為主,遠(yuǎn)未形成空間天氣技術(shù)系統(tǒng)及業(yè)務(wù)能力。2.空間天氣預(yù)警的戰(zhàn)略任務(wù)建立全方位的空間環(huán)境變化監(jiān)測(cè)和分析能力;深入開(kāi)展太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球磁層、熱層和電離層影響和空間天氣變化的機(jī)理研究;通過(guò)“研究—業(yè)務(wù)—再研究—業(yè)務(wù)應(yīng)用”的方式逐步建立空間天氣分析、預(yù)警和預(yù)報(bào)模式,實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵空間要素的預(yù)報(bào)服務(wù)。建設(shè)基于“子午”工程和包括GPS觀測(cè)網(wǎng)在內(nèi)的地基觀測(cè)并形成業(yè)務(wù)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)。主要觀測(cè)內(nèi)容包括中高層大氣和電離層,地球磁場(chǎng)、太陽(yáng)輻射等參量;建設(shè)基于風(fēng)云系列衛(wèi)星和軍事衛(wèi)星的天基觀測(cè)網(wǎng),通過(guò)對(duì)衛(wèi)星空間環(huán)境監(jiān)測(cè)器測(cè)量資料的處理,獲取空間粒子成分分布、高能粒子能譜、太陽(yáng)輻射劑量等參數(shù);發(fā)展高性能星載空間環(huán)境探測(cè)儀器,如對(duì)日觀測(cè)的太陽(yáng)X射線成像望遠(yuǎn)鏡等;必要時(shí)可發(fā)展專用的空間天氣業(yè)務(wù)衛(wèi)星,如太陽(yáng)活動(dòng)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星、電離層天氣監(jiān)測(cè)衛(wèi)星等;發(fā)展空間天氣預(yù)警預(yù)報(bào)模式,建立業(yè)務(wù)化的空間天氣預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)及空間天氣軍事保障系統(tǒng);開(kāi)展空間天氣各物理過(guò)程的機(jī)理研究,研究空間天氣災(zāi)害對(duì)航天器的危害及對(duì)通訊、導(dǎo)航和軍事保障系統(tǒng)的影響;建設(shè)空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警和效應(yīng)分析系統(tǒng),形成規(guī)范化、現(xiàn)代化的空間天氣業(yè)務(wù)系統(tǒng)。五、氣象與可持續(xù)發(fā)展為在2020年實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,要積極推廣開(kāi)發(fā)利用氣候資源、水資源的新技術(shù),研究氣候資源管理與調(diào)控問(wèn)題,開(kāi)展氣候變化對(duì)流域水資源的影響評(píng)估,加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和建設(shè),研究氣候變化對(duì)我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)的影響,預(yù)測(cè)我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)的未來(lái)演變趨勢(shì)。建立針對(duì)氣候與環(huán)境國(guó)際公約的科學(xué)支撐體系,最大限度地為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)幦r(shí)間與空間。(一)氣候資源開(kāi)發(fā)利用1.氣候資源開(kāi)發(fā)利用的戰(zhàn)略地位氣候資源泛指支持人類活動(dòng)及整個(gè)生命系統(tǒng)的地球表層大氣環(huán)境條件。氣候資源由人類生產(chǎn)、生活及整個(gè)生命系統(tǒng)所必需的光照、溫度(熱量)、降水(水分)、氣壓、風(fēng)、氣體成分等構(gòu)成。這些氣候要素及大氣成分共同構(gòu)成人類和生命活動(dòng)的基本自然條件。氣候資源一般是可再生的,但氣候變化或大氣成分改變也可以引起氣候資源的改進(jìn)或退化。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,人們需要不斷尋找新的資源來(lái)彌補(bǔ)能源的匱乏,氣候資源是未來(lái)人們開(kāi)發(fā)利用的豐富、理想資源。加強(qiáng)氣候資源的合理開(kāi)發(fā)利用,是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。我國(guó)氣候資源的開(kāi)發(fā)利用主要是對(duì)農(nóng)業(yè)氣候資源、光熱資源、風(fēng)能資源等的利用。2.可持續(xù)氣候資源利用及其新技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)氣候資源承載能力評(píng)估:氣候資源是一種比較豐富的可再生自然資源,但其合理開(kāi)發(fā)利用也有最佳值與極限值,稱為氣候資源的承載能力。對(duì)氣候資源進(jìn)行評(píng)估的目的主要是摸清某一地區(qū)氣候資源的擁有狀況(數(shù)量和質(zhì)量)、可利用程度(最佳值與臨界值)以及影響氣候資源有效利用的氣候?yàn)?zāi)害類型和出現(xiàn)機(jī)率等。不僅要分門(mén)類描述和評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)氣候資源、風(fēng)能資源、太陽(yáng)能資源等,還要對(duì)各類氣候資源的組成要素進(jìn)行分析和綜合。氣候資源評(píng)估需要定期進(jìn)行,以便及時(shí)了解資源量及其分布隨時(shí)間的變化情況。氣候資源開(kāi)發(fā)利用新技術(shù):大力開(kāi)發(fā)和推廣光、熱、水、風(fēng)等氣候資源應(yīng)用技術(shù)。建立一批農(nóng)業(yè)氣候資源、森林與濕地氣候資源、草原氣候資源等開(kāi)發(fā)示范基地和城市化建設(shè)氣候資源合理開(kāi)發(fā)利用示范基地。根據(jù)農(nóng)業(yè)區(qū)劃和農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)資料,對(duì)農(nóng)業(yè)自然資源與環(huán)境分類、分區(qū)進(jìn)行評(píng)估;加強(qiáng)太陽(yáng)能直接和間接利用技術(shù)的開(kāi)發(fā);根據(jù)自然條件擴(kuò)大風(fēng)能利用規(guī)模,重點(diǎn)解決邊遠(yuǎn)地區(qū)生活用電等問(wèn)題。氣候資源管理與調(diào)控技術(shù):氣候資源管理是指利用基本科學(xué)理論和技術(shù)對(duì)氣候資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、調(diào)配和保護(hù)。加強(qiáng)對(duì)氣候資源的管理,開(kāi)發(fā)氣候資源優(yōu)化調(diào)控技術(shù),是氣候可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)的前提條件。我國(guó)除氣候資源評(píng)價(jià)外,氣候資源管理與優(yōu)化調(diào)控技術(shù)開(kāi)發(fā)仍處于起步狀態(tài)。對(duì)全球氣候資源變化的適應(yīng)與保護(hù)正在引起廣泛關(guān)注,但調(diào)控全球氣候資源的技術(shù)研究欠缺;區(qū)域性氣候資源變化處于研究中,調(diào)控技術(shù)開(kāi)發(fā)尚未開(kāi)始;城市及微觀氣候退化及其保護(hù)和人工調(diào)控已經(jīng)有初步的工作。氣候資源評(píng)價(jià)要進(jìn)一步考慮人為因素影響下(全球環(huán)境變化、土地利用變化、工業(yè)、城鎮(zhèn)化、重大建設(shè)項(xiàng)目等)的氣候變化問(wèn)題。研究減緩氣候變化對(duì)策、區(qū)域氣候資源保護(hù)、大氣層保護(hù)與大氣環(huán)境保護(hù)等氣候資源保護(hù)的政策和法規(guī)。開(kāi)發(fā)全球環(huán)境變化影響評(píng)價(jià)技術(shù),區(qū)域和局地氣候資源及其演化評(píng)價(jià)技術(shù),氣候資源管理技術(shù),不同空間尺度的氣候資源優(yōu)化調(diào)控技術(shù),人工調(diào)控氣候資源的工程設(shè)計(jì)技術(shù)。(二)氣象對(duì)水資源影響評(píng)估1.氣象對(duì)水資源影響在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的戰(zhàn)略地位水資源在我國(guó)是一種稀缺資源。我國(guó)水資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用面臨人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水需求的增加及氣候變化可能的影響等多方面的壓力。目前我國(guó)人均水資源為2300立方米,2030年人口達(dá)到16億時(shí),在氣候不變的條件下人均水資源僅為1700立方米,已接近影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的臨界值。在氣候變化條件下,水資源短缺及嚴(yán)重影響水資源可持續(xù)利用的洪澇干旱災(zāi)害是否進(jìn)一步加劇的問(wèn)題需要做出回答。我國(guó)人口多、人均水資源少、環(huán)境保護(hù)壓力大。水資源供需矛盾突出將長(zhǎng)期困擾經(jīng)濟(jì)建設(shè)。實(shí)踐證明,以犧牲后代的水資源和水環(huán)境為代價(jià),過(guò)度開(kāi)發(fā)利用地表水和地下水,既危害當(dāng)代又影響未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,解決水資源供需矛盾只能走可持續(xù)發(fā)展道路。2.氣象對(duì)水資源影響評(píng)估的戰(zhàn)略任務(wù)(1)氣候變化對(duì)流域水資源的影響評(píng)估:氣候變化對(duì)水資源的影響是指在一個(gè)氣候單元內(nèi)(至少30年)由于氣候要素變化,包括它們的均值、變異及極值變化引起的自然狀態(tài)下的水資源量和質(zhì)的變

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論