12月18日,中國氣象局發布《地球系統預報發展戰略(2025—2035年)》(下稱《戰略》),提出通過十年攻關,構建自主可控、國際先進的地球系統預報體系,為我國防災減災、經濟社會可持續發展和生態文明建設提供堅實科技支撐。
《戰略》的出臺,標志著中國氣象事業從傳統天氣預報,向涵蓋大氣、海洋、陸面、冰凍圈、生物圈乃至社會經濟要素的“地球系統”綜合預報預測跨越,旨在從根本上增強應對氣候變化、特別是極端天氣氣候事件的能力。
“雙輪驅動、數智融合”:技術路徑創新突破
“只有充分考慮地球系統各圈層之間的相互作用才能提高天氣氣候預報預測能力。”中國氣象局黨組成員、副局長畢寶貴告訴澎湃新聞(www.thepaper.cn),黨的二十屆四中全會指出,要完善適應氣候變化工作體系,提升應對氣候變化特別是極端天氣能力。上周舉行的中央經濟工作會議要求,要加強氣象監測預報預警體系建設。國務院2022年印發的《氣象高質量發展綱要(2022—2035年)》也明確,到2035年,氣象關鍵科技領域要實現重大突破。
在此背景下,《戰略》創新性地提出了“雙輪驅動、數智融合”的發展路徑。一方面,繼續深化基于物理規律的數值預報,通過超級計算機精確模擬地球各圈層的演變過程;另一方面,充分發揮人工智能的優勢,讓機器學習從海量氣象數據中挖掘預報規律。最終,通過這兩種技術的深度融合,讓預報既遵循科學規律,又具備智能化的精準和效率。
圍繞這一路徑,《戰略》系統規劃八大重點任務,包括:發展多圈層耦合地球系統模式;研發氣象人工智能模型;推進數值預報與AI深度融合;建設地球系統數字基礎設施;提升面向防災減災、氣候變化與經濟社會的高水平服務能力;強化科技創新資源配置;加強人才隊伍建設;深化國際合作交流。
惠及國家戰略與民生多領域
《戰略》設定目標:到2035年,建成自主可控、國際先進的地球系統預報體系。該目標將分兩個五年穩步推進——前五年重點實現新一代預報模式業務化運行,建成氣象AI模型統一基礎框架,發布首代地球系統數字服務平臺;后五年(2030—2035)全面建成統一框架的地球系統預報體系,顯著提升對多尺度、多圈層相互作用的模擬預測能力。
畢寶貴指出,地球系統預報能力的發展將惠及國家戰略與民生需求的各個領域。在防災減災方面,可極大提升極端天氣預警能力,守護人民生命財產安全;在行業服務方面,能為農業、新能源、交通、金融等提供更精準氣象支撐;在生態文明方面,可為“雙碳”目標與氣候變化應對提供科學依據。同時,通過與“一帶一路”國家合作,為全球氣候治理貢獻中國智慧。
創新“新型舉國機制”組織攻關
面對這一跨部門、跨學科的復雜系統工程,《戰略》提出創新“新型舉國機制”組織攻關。
畢寶貴解釋說,地球系統預報涉及大氣、海洋、陸面、冰凍圈等多個圈層,是典型的多部門參與、多學科交叉的復雜系統工程。為此,《戰略》明確提出要創新技術攻關機制,具體措施主要包括三個方面:一是強化國家層面統籌,謀劃地球系統預報科技創新工程,集中攻關關鍵核心技術;二是構建跨部門、跨學科、跨行業協同創新體系,依托相關氣象科研機構組建創新聯盟,打通從科研到業務的“最后一公里”;三是打造開放、安全、可持續的技術生態,完善數據標準體系,保障大規模數據流動與跨部門協作的安全可控。
通過以上措施,有望形成協同高效、創新活躍、轉化順暢、標準統一的技術攻關機制,切實推動《戰略》落地落實。
描繪氣候適應新圖景
《戰略》成果將如何惠及百姓日常生活?又將在哪些場景中發揮關鍵作用?
中國氣象局預報預測司司長梁豐介紹說,《戰略》的核心價值在于通過科技進步,系統性提升氣象預報服務能力,使其在精準性、豐富性和可靠性方面實現跨越,更有效地支撐百姓生產生活與國家發展全局。
其一,更精準的天氣預報將顯著提升生活便利與安全保障水平。依托高分辨率數值模式、人工智能模型技術,將有效提升強降雨、雷暴大風、冰雹、寒潮等災害性天氣的預報能力,這將直接服務于防災減災決策與行動。例如,在臺風或暴雨來臨前,為人員轉移、物資調配和應急避險提供科學依據;在山洪泥石流發生前,為高風險地區民眾提供更長的氣象風險預警時間提前量;幫助公眾基于精準的寒潮、高溫預報,科學規劃出行、調整戶外活動并采取有效防護措施,切實降低災害風險。
其二,更豐富的預報要素將深度賦能經濟社會發展。氣象業務鏈條將從傳統的天氣氣候領域,持續向氣象相關行業領域延伸。例如,為無人機、通航等低空經濟活動提供精細化氣象保障,確保飛行安全與效率;為航海路線規劃優化或是惡劣天氣下的陸路交通管控提供服務,來提升交通運輸系統整體效能;還可以通過公里級預報與強對流短臨預警技術,提升風、光發電預測的精度和電網的氣象災害防御能力。
其三,更可靠的地球系統預報是應對氣候變化與生態文明建設的核心科學支撐。通過對地球系統多圈層相互作用和極端天氣氣候事件發生機理的深入研究,可以為科學評估氣候變化風險、制定國家適應戰略提供科學依據。地球系統預報的長期氣候預測能力,將有效服務于碳排放的科學評估與減排路徑的優化,為實現國家雙碳目標提供有效支撐。地球系統預報也將助力構建氣候適應型社會,例如,可以用于指導城市規劃以增強應對暴雨積澇、高溫熱浪等氣候風險的韌性;可以為農業生產布局調整、災害風險防控以及保障國家糧食安全等提供前瞻性的科學依據等。


