中科院中國氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究講義03戰(zhàn)略任務_第1頁
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第三章戰(zhàn)略任務本世紀頭20年中國將初步完成由氣象大國向氣象強國的跨越式發(fā)展。為實現這一宏偉目標,中國氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究面向天氣、氣候與全球變化預報預測和預估,面向國家安全、經濟社會發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的保障服務,以世界眼光和戰(zhàn)略思維,審時度勢,根據國家長遠發(fā)展和近期需求,緊扣世界科學技術發(fā)展脈搏,凝煉出中國氣象事業(yè)科技與業(yè)務發(fā)展戰(zhàn)略任務。我國氣象事業(yè)發(fā)展的重點任務是:①加強對國家需求的重大氣象科學問題及其前沿領域的應用研究,其中包括氣候系統(tǒng)與全球變化、亞洲季風變化機理、災害性天氣氣候預測理論、人工影響天氣與調控原理、大氣化學理論和技術、大氣監(jiān)測理論和方法、大氣數值模擬理論與技術;②研制高分辨、模塊化、精細化數值預報模式及氣候系統(tǒng)數值模式,積極推進氣象科技創(chuàng)新和高新技術綜合開發(fā),加強氣象業(yè)務系統(tǒng)能力建設;③逐步實現以天基為主、空基和地基探測多元化綜合觀測系統(tǒng),實現大氣結構與大氣成分、各類氣象災害系統(tǒng)全程、實時定量自動監(jiān)測,建立中國氣候觀測系統(tǒng);④發(fā)展現代氣象預報業(yè)務體系,建立現代氣象資料共享體系、新型氣象服務與評估系統(tǒng);⑤發(fā)展全球變化應對決策體系及高效計算機網絡支撐系統(tǒng),迎接國際氣象科學前沿領域迅猛發(fā)展形勢的挑戰(zhàn),更加全面有效地為國民經濟和國家安全服務。為實現我國氣象事業(yè)與經濟社會的協(xié)調發(fā)展,應建立新一代公共服務體系和航空氣象保障體系;發(fā)展現代農業(yè)氣象新技術及現代交通、海洋、水文氣象新技術;建立現代城市化氣象綜合保障體系及重大工程氣象保障體系。針對國家安全保障的需求,建立重大天氣氣候災害預警與防御體系,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,發(fā)展糧食安全、能源安全、雷電防御氣象保障技術,拓展空間天氣領域研究。為在2020年實現小康社會的目標和經濟社會可持續(xù)發(fā)展,要積極推廣開發(fā)利用氣候資源、空中水資源的新技術,開展氣候變化對流域水資源的影響評估,研究氣候變化對我國生態(tài)與環(huán)境系統(tǒng)影響的評估,發(fā)展人工影響天氣與調控技術,建立氣候變化與環(huán)境外交應對技術支撐體系。一、氣象科學與技術“科技是第一生產力”,是興國的基本戰(zhàn)略方針。中國氣象事業(yè)也制定了“科技興氣象”的長期發(fā)展戰(zhàn)略。本世紀頭20年中國氣象事業(yè)將具有一流裝備、一流技術、一流人才、一流臺站,實現氣象大國向氣象強國的跨越,發(fā)展科學技術是先導。目前,我國氣象科技實力與發(fā)達國家相比存在較大差距,主要表現在氣象基礎研究創(chuàng)新能力,氣象裝備研發(fā)能力,綜合監(jiān)測系統(tǒng)及預測工具的先進性,氣象災害的調控及防災減災能力等方面。加強對國家需求的重大氣象科學問題及其前沿領域的研究,是趕超發(fā)達國家的先決條件,亦是從氣象大國向氣象強國跨越的重要標志。氣象科學是地球科學的一個分支,它具有復雜性、突變性(非線性)及不確定性?,F代科技進步對推動氣象科學的發(fā)展有著積極的作用。根據國家發(fā)展需求和國際氣象科學發(fā)展趨勢,本世紀頭20年,氣象科學技術研究的重點戰(zhàn)略任務有:(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)和生物圈五個圈層,重點研究氣候系統(tǒng)多圈層相互作用及其全球變化機理;探討中國和東亞地區(qū)在全球變化背景下的區(qū)域響應特征;研究人類活動和自然變率引起的不同尺度的氣候與全球變化,檢測危及人類生存環(huán)境的全球變化和氣候變化的突變信號;研究與氣候變化相聯(lián)系的極端事件、氣候脆弱性、氣候突變及其可預報性以及探討影響我國氣候變化及全球變化的成因機理。(二)亞洲季風變化機理我國處于亞洲季風區(qū),大范圍旱澇災害往往與季風變異密切相關,開展亞洲季風異常變化機理研究對我國短期氣候預測具有重要意義。研究重點為我國夏季風與冬季風異常變化規(guī)律,亞洲季風動力學,亞洲季風的海陸氣相互作用;亞洲季風與南、北極、青藏高原影響問題;亞洲季風區(qū)的水份循環(huán),ENSO與亞洲季風相互作用和亞洲季風變異及其對全球變化的響應。(三)災害性天氣氣候預測理論研究災害性天氣的突發(fā)性、頻發(fā)性及持續(xù)性成因。研究中尺度強暴雨、冰雹、龍卷形成機理及其預報方法。加強災害性天氣氣候機理與預測方法研究。加強臺風異常路徑和臺風、強暴雨的機理及其預報方法研究。(四)人工影響天氣調控原理與新技術開展人工影響天氣催化原理、自然云降水形成機制、適合催化的云條件、催化的大范圍作用、云催化對不同云系降水的最終作用研究等。發(fā)展大氣云降水過程和人工增雨的實時監(jiān)測和模擬、預報技術,高效催化作業(yè)技術,綜合效果檢驗和預測技術。進行云霧物理和人工催化的室內實驗技術與外場作業(yè)的決策指揮技術研究。(五)大氣化學理論與技術研究各種有關大氣化學氣體成分及氣溶膠的形成、遷移、輸送、累積以及化學轉換規(guī)律與機制及環(huán)境、生態(tài)、氣候響應等相關機理。深入進行城市群落復合體發(fā)展過程中區(qū)域大氣物理、化學結構時空演變特征的研究。加強平流層、對流層光化學過程,主要溫室氣體源匯(包括碳循環(huán))及大氣酸化機理研究;加強氣溶膠源匯、理化特征、變化規(guī)律及其對全球氣候和區(qū)域氣候變化的作用研究;加強對流層、平流層臭氧時空分布特征及其變化規(guī)律及過去大氣成分與全球變化關聯(lián)的研究。(六)大氣監(jiān)測技術與分析理論加強天基、空基、地基相結合的觀測信息綜合分析,研究定量遙感監(jiān)測技術及其分析理論,定量遙感反演理論及技術方法研究。開發(fā)定量遙感產品及其模式同化應用技術。加強陸地和海洋近表層參數、輻射參數、陸—氣與?!獨膺吔绲南嚓P湍流特征及其通量交換(如能量、熱量和水分)、高層大氣探測技術方法與理論研究。發(fā)展多種探測資料的融合、集成理論和同化技術方法。發(fā)展中國氣候觀測系統(tǒng)多圈層信息數據綜合處理技術,加強陸地和海洋近表層參數、輻射參數、陸—氣與?!獨膺吔绲南嚓P湍流特征及其通量(如能量、熱量和水分)交換、高層大氣探測技術方法和理論研究。加強海洋、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)測技術方法與理論研究。加強與全球及區(qū)域氣候變化密切相關的溫室氣體濃度及排放通量、氣溶膠等觀測技術研究。開展對區(qū)域環(huán)境中大氣化學、光化學過程有重要意義的臭氧及前體物、酸沉降等監(jiān)測技術和理論方法研究。(七)數值模式的理論與技術加強數值預報模式中各類大氣動力、物理、化學過程參數化理論與技術方法研究。加強與數值模式參數化技術有關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程。另外,必須重視數值模式中的技術問題,這是數值模擬和數值預報得以改進的前提和保證。在未來數值預報模式的程序發(fā)展中,進一步吸收大型軟件工程的研發(fā)經驗,強調基礎模式架構的合理性與可持續(xù)開發(fā),加強模式標準化、模塊化與異構計算機的可移植性研究。研究模式的集約化、組裝式、模塊化技術。發(fā)展可視化天氣仿真技術,進一步加強并行計算、網格技術的研究開發(fā)。二、基本氣象業(yè)務體系(一)氣象觀測系統(tǒng)1.現代氣象觀測系統(tǒng)發(fā)展現狀(1)現代氣象觀測系統(tǒng)的重要作用。許多國家先后實現了地面觀測遙測化與自動化,觀測項目增多、精度顯著提高,相繼建立了業(yè)務化的自動觀測網絡,如美國的ASOS自動地面觀測系統(tǒng)、日本的AMEDAS自動氣象資料收集系統(tǒng)、法國的MISTRAL基本站網自動化觀測系統(tǒng)等。近年來GPS探空技術得到廣泛應用,美國已開始在全國用GPS探空系統(tǒng)進行常規(guī)高空探測的升級。多普勒天氣雷達在許多國家普遍應用,不少國家已業(yè)務組網,如美國于1998年底形成了由165部S波段全相干多普勒天氣雷達組成的全國觀測網。為提高定量降水的測量精度,有些國家已開展雙偏振、多地基等多功能多普勒天氣雷達的科研和業(yè)務試驗。氣象衛(wèi)星已經成為大范圍天氣觀測和中尺度風暴系統(tǒng)監(jiān)測的基本手段。應該看到,中國現有地基觀測業(yè)務網絡在站網布局和探測水平上都與發(fā)達國家和現代天氣觀測的要求有較大差距,主要表現在:①站網布局不均勻,東部沿海、平原地區(qū)站網較密,西部高原、沙漠、高山等天氣氣候敏感地區(qū)存在氣象監(jiān)測空白,無法滿足應用需要;②由于城市群落及經濟圈的發(fā)展,原有的城市氣象觀測站布局難以描述區(qū)域氣候變化的特征;③高空觀測手段單一,觀測精度達不到要求;④針對性的特別觀測尚未完全開展,沒有建立機動觀測體系;⑤觀測資料,特別是遙感資料尚未被充分應用;⑥監(jiān)測精度較差,尚未全部達到世界氣象組織的要求,很多資料不具有時間、空間上的可比性,難以滿足氣候監(jiān)測及提高預報準確率的需要;⑦目前我國的氣候監(jiān)測網絡中的監(jiān)測內容很不完善,缺乏與氣候變化監(jiān)測有關的不少觀測變量,特別是海洋氣象監(jiān)測基本上是空白,地氣通量觀測還沒有進行業(yè)務布點,在大氣化學領域除瓦里關本底觀測站列入全球大氣監(jiān)測網外,我國還未建立氣溶膠、溫室氣體、臭氧及紫外輻射等要素的系統(tǒng)觀測網。對冰雪、凍土及生態(tài)的綜合觀測業(yè)務也僅處于小范圍布點階段。輻射業(yè)務觀測從布局到技術水平均未達到世界氣象組織的要求。(2)發(fā)展中國氣候觀測系統(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影響下氣候系統(tǒng)變異的結果,在全球變化背景下,自然生態(tài)系統(tǒng)及經濟社會系統(tǒng)將受到嚴重影響。為此,l990年在日內瓦召開的第二次世界氣候大會上,各國科學家提出了制定GCOS計劃的建議。1992年,WMO、聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)的政府間海洋委員會(IOC)、國際科學聯(lián)盟理事會(ICSU)、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)共同發(fā)起了GCOS計劃。中國地域遼闊,地表特征復雜,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不同圈層相互作用及其影響效應。上述各類不同地表陸—氣過程多圈層綜合信息的采集及其物理模型與參數化改進是改進短期氣候模式預測水平的關鍵。實施中國氣候系統(tǒng)觀測計劃,可以監(jiān)測我國氣候異?!皬娦盘枀^(qū)”及其影響,提高對極端氣候事件的預測能力,為進一步提高防災減災能力做出貢獻;為氣候系統(tǒng)及其變化的監(jiān)測和檢測、評價氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)及經濟社會的潛在影響等提供綜合信息;為適應氣候變化趨勢確定經濟發(fā)展規(guī)劃、調整生產布局、開展生態(tài)環(huán)境建設和保護決策提供客觀數據。2.建立現代氣象觀測系統(tǒng)的重點任務(1)發(fā)展現代氣象觀測業(yè)務系統(tǒng)的重要任務:建立高分辨率、全天候的以衛(wèi)星對地觀測、空基和地基自動監(jiān)測相結合的綜合氣象觀測業(yè)務系統(tǒng),實現大氣結構與大氣成分、天氣與氣候的綜合觀測,確保長期穩(wěn)定運行。綜合遙感探測技術將在氣象預報綜合業(yè)務信息獲取中發(fā)揮關鍵性作用。目前,氣象業(yè)務衛(wèi)星探測已進入微波遙感階段,主動遙感技術將逐步在氣象衛(wèi)星業(yè)務探測中得到應用。已建立了高精度、高時效、低成本和多信息源的資源衛(wèi)星綜合應用系統(tǒng),對突發(fā)性災害重點地區(qū)實施了高頻度加強觀測。衛(wèi)星掩星技術的氣象應用也正在發(fā)展。由上述多種衛(wèi)星觀測技術構成的多元化天基綜合觀測系統(tǒng)將為大氣探測帶來革命性變化。未來將發(fā)展商用飛機及多功能氣象探測飛機(飛行實驗室)的綜合空基觀測系統(tǒng),并建立多用途無人駕駛遙測飛機觀測系統(tǒng)。發(fā)展多功能天氣雷達技術,包括相控陣技術是監(jiān)測強風暴的主要手段。利用多普勒天氣雷達網及多普勒風廓線雷達、激光雷達綜合探測技術可獲取大氣細微三維結構和風暴生命史演變的資料。建立自動遙測、數字化、多功能、高精度和通用化地基探測系統(tǒng)。單站單要素觀測將向多要素、綜合化方向發(fā)展,同時增強自動站業(yè)務化組網能力和技術水平。發(fā)展GPS技術及探空地面自動接收系統(tǒng),采用智能型探測儀組成自動化觀測網或在城市間交通運載工具上實施動態(tài)監(jiān)測。發(fā)展閃電定位探測技術的多站組網系統(tǒng),組成高時空密度的地面氣象綜合探測系統(tǒng)。(2)建立中國氣候觀測系統(tǒng)的重點任務:建立中國區(qū)域大氣、海洋、陸地、生態(tài)、環(huán)境、多圈層氣候系統(tǒng)業(yè)務觀測網及其管理系統(tǒng);通過多方面集成和協(xié)調,形成統(tǒng)一、規(guī)范化資料采集處理和分發(fā)系統(tǒng)。未來中國氣候觀測系統(tǒng)將向綜合、集成、立體、自動化方向發(fā)展,并逐步實現氣候系統(tǒng)各圈層的全程、實時、定量綜合監(jiān)測。推進高新技術在中國氣候系統(tǒng)觀測系統(tǒng)中的應用,組成我國對地球的總體監(jiān)測系統(tǒng),實現對地球環(huán)境長期立體、動態(tài)和高分辨率的監(jiān)測。建立優(yōu)化的天基、空基、地基觀測系統(tǒng),增強大氣與海洋、陸地、生態(tài)、環(huán)境等相互作用的信息資源采集能力,開發(fā)氣候環(huán)境變化與氣候系統(tǒng)模式對所需新參數和綜合信息的應用能力,強化氣候系統(tǒng)資料標準化建設,盡快實現各部門氣候系統(tǒng)觀測資料和信息的共享。(二)氣象信息系統(tǒng)1.現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家重要的基礎性、公益性資源,對國家宏觀決策、防災減災、可持續(xù)發(fā)展和經濟建設具有重要的技術支撐作用。實現資料共享,在部門、領域、行業(yè)之間順暢地交換和共用,將使國家投資發(fā)揮最大效益,同時促進各類探測系統(tǒng)的優(yōu)化、規(guī)范化和科學合理布局。資料共享是國家實現信息化和現代化的重要標志。在當今信息時代,數據和信息的開發(fā)利用與開放程度是衡量一個國家信息化和現代化程度的重要指標。建立地球系統(tǒng)(氣候系統(tǒng))資料共享體系將有效發(fā)揮數據資源的潛在價值,提高數據資源的使用效益,實現數據高效流動與低成本使用,帶動其他領域資料的開放和共享,加速整個國家信息化和現代化進程。2.氣候系統(tǒng)資料共享體系的戰(zhàn)略任務2010年基本建成覆蓋全行業(yè)的結構合理和網絡化的,以氣象資料為主,并具有氣候系統(tǒng)關鍵資料的共享與交換體系;2020年全面建成布局合理、規(guī)范、高效的實時氣候業(yè)務系統(tǒng)資料共享服務與交換體系。以氣象數據融合與共享交換為突破口,構筑氣候系統(tǒng)領域的網絡化、分布式資料共享體系,形成一批時空尺度完整、物理量描述科學的高質量綜合數據集。采用大規(guī)模數據庫技術和海量存儲技術,建成結構合理、服務高效、互聯(lián)互通的分布式數據庫群和網絡共享平臺,為用戶提供便捷、高效、智能化數據服務。制定有利于資料共享交換的政策法規(guī),營造數據開放流通氛圍。借鑒國際先進經驗和技術,建立與國際接軌的共享技術標準規(guī)范;建設有利于資料共享的服務體系、標準體系和政策、法律環(huán)境,以共享促進應用,最大限度發(fā)揮氣候系統(tǒng)資料對國家發(fā)展、經濟建設、社會進步和科技創(chuàng)新的支撐能力。(三)氣象預報系統(tǒng)1.氣象預報業(yè)務現狀與發(fā)展趨勢20世紀80年代中短期天氣預報業(yè)務已經轉入以數值天氣預報為基礎的軌道,代表中期天氣預報國際領先水平的歐洲中期天氣預報中心,其預報可用時效在北半球接近8天,東亞區(qū)域也達到6天,但是離可能預報時效(半個月左右)仍有相當大距離。以變分同化技術為代表的資料同化技術在過去20年中也取得突破性進展,在延長預報時效和提高天氣預報精度等方面發(fā)揮著重要作用。數值預報技術及其業(yè)務系統(tǒng)仍是今后天氣預報的發(fā)展重點。延伸預報(8-30天)、短期氣候預測、災害性天氣預報已經廣泛使用集合預報技術,并成為今后20年的發(fā)展重點之一,超級集合預報不僅將成為氣候預測,而且也將成為災害性天氣預報的主要方法。氣候系統(tǒng)乃至地球系統(tǒng)模式已經成為國際前沿領域,并將在氣候預測、氣候變化預估及全球變化預測等方面發(fā)揮主導作用。近10年世界各國對重大災害天氣如暴雨、臺風等降水預報水平總體在提高,我國預報總體水平與發(fā)達國家相近,但在預報時效、時空分布和定量方面仍有一定差距;探測站網和探測資料的時空分辨率還遠不能滿足突發(fā)性天氣災害精細預報需求,各類先進探測手段、能力、水平與綜合實力尤其有待提高;與發(fā)達國家相比,資料同化技術落后,非常規(guī)資料的利用率低。2.現代氣象預報業(yè)務體系發(fā)展的重點任務我國現代氣象預報技術發(fā)展的總體戰(zhàn)略目標是:災害性天氣預警水平明顯提高,實現定量的災害性天氣臨近預報業(yè)務,短期氣候預測達到可用水平,成為政府決策的重要參考依據;建立具有國際先進水平的地球系統(tǒng)模式,長期氣候預測與氣候變化預估水平明顯提高。中國區(qū)域中期數值天氣預報可用時效將達到8天,制作預報時效內精細的氣象要素預報產品,5天、4天、3天的降水和溫度預報水平分別達到目前3天、2天、1天的預報水平;建立災害性天氣氣候事件、中短期天氣預報、延伸預報、月、季、年際、年代際氣候預測的無間隙預報系統(tǒng)。預報業(yè)務系統(tǒng)總體水平達到國際先進水平。完成上述任務的關鍵是大力發(fā)展數值天氣預報業(yè)務。將全球數值天氣預報的水平分辨率提高到40千米以內,中國區(qū)域數值天氣預報分辨率達到1千米;發(fā)展資料同化業(yè)務系統(tǒng),使之能夠同化衛(wèi)星、雷達資料(包括GPS/MET等資料),提高初始場的客觀性描述水平;發(fā)展多初值、多過程、多模式的超級集合預報業(yè)務系統(tǒng),氣象災害短時(3-12小時)/短期(1-3天)預報水平有明顯提高;發(fā)展各類觀測資料的融合技術和氣象災害臨近預報系統(tǒng),提高突發(fā)性暴雨、冰雹、雷電、風暴潮等氣象災害的預警率。(四)氣候變化預測預估與應對系統(tǒng)1.氣候變化預測預估與應對系統(tǒng)在經濟社會發(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濟發(fā)展、社會進步和人類健康的一個重要因素。全球變暖的一個重要原因就是對化石能源的開發(fā)利用及工業(yè)化進程中產生的大氣污染物質增加和生態(tài)系統(tǒng)儲碳能力下降(陸地自然植被被城市所代替)。2020年我國將基本實現工業(yè)現代化目標,但同時亦將繼續(xù)向大氣中排放更多的溫室氣體,并受到更大的國際環(huán)境外交斗爭的壓力。面對這一嚴峻形勢,為適應全球變化,履行我國政府簽署的各類與此相關的國際公約,必須加強氣候變化的評估與決策,并尋求相應的對策。中國目前的產業(yè)結構仍以第二產業(yè)為主,近年第三產業(yè)在一些城市化基礎好的地區(qū)有明顯增加,農業(yè)比例呈明顯下降趨勢??傮w而言,當前的產業(yè)結構有明顯的東西差別和南北差別。東部、南部地區(qū)農業(yè)產業(yè)的比例下降明顯,西部、北部農業(yè)比例下降幅度偏小。我國的能源結構仍以煤炭為主,雖然一些地區(qū)發(fā)展了核能或開發(fā)了水電資源,但煤炭作為我國主要能源的格局將會持續(xù)相當長時期。一些研究資料表明,到2020年,我國以煤炭為主的能源結構不會改變。因此,評估全球變化,研究氣候影響因素,及調整產業(yè)與能源結構的適應對策,已成為十分緊迫的國家需求。評估土地利用格局影響也是適應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際普遍關注。在IGDP/GBP開展的LUCC第一階段科學計劃中,不僅重視由LUCC引起的諸多區(qū)域性生態(tài)環(huán)境問題,如水土流失加重、水旱災害加劇、沙塵暴頻發(fā)等,而且還在宏觀尺度如大陸與全球尺度上,特別關注由LUCC引起的生態(tài)系統(tǒng)儲碳能力的變化。增加森林植被不僅可提高固碳能力,而且對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)的擴大不僅對保護生物多樣性起作用,也對緩解氣候變化起重要作用。因此,建立氣候變化預測評估與應對系統(tǒng)對經濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。2.氣候變化預測、預估與應對系統(tǒng)重點戰(zhàn)略任務(1)氣候變化預測模式:加強氣候系統(tǒng)各圈層相互作用及人類活動影響氣候的監(jiān)測研究;發(fā)展具有中國特色的氣候系統(tǒng)模式,以預測10年以上長期氣候變化趨勢,建立具有權威性的中國未來20-100年氣候變化情景。(2)氣候變化影響評估模式:發(fā)展氣候變化對經濟社會各部門影響的評估模式,建立相應業(yè)務系統(tǒng),提供氣候變化對農業(yè)、水資源、能源、人體健康和其他敏感部門及對我國陸地生態(tài)系統(tǒng)、海岸帶、近海地區(qū)和其他脆弱地區(qū)影響的定量評估結果。發(fā)展氣候影響綜合評估模式,深入研究氣候變化對我國環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)和經濟社會系統(tǒng)產生的影響,分析氣候與氣候變化對重大工程建設的影響,提供更具針對性的氣象保障對策。(3)氣候變化適應和對策:開展氣候變化適應和減緩對策工作,為黨和政府提供適應與緩減氣候變化的建議和對策,每5年滾動編制氣候變化國家評估報告。積極參與IPCC的科學評估和UNFCCC履約談判工作,在國際論壇上提交有份量的科學報告,以強有力的科技成果支持中國在國際環(huán)境與發(fā)展問題上的國際談判,樹立良好的國際形象,并通過外交談判為贏得發(fā)展爭取時間與空間。三、氣象與經濟社會發(fā)展實現我國氣象事業(yè)與經濟社會的協(xié)調發(fā)展,必須優(yōu)先建立新一代公共服務體系,發(fā)展現代農業(yè)、交通、海洋氣象保障新技術,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)公共氣象服務體系1.公共氣象服務的地位和重要性公共氣象服務包括決策服務、公眾服務及重大社會事件保障,是整個氣象服務的關鍵和核心。服務的目的是要以科學、高效的公共服務手段,及時、主動、準確的將服務產品傳遞到政府決策部門和社會公眾中,為政府決策和公眾防災減災提供科學依據。隨著國民經濟的快速發(fā)展,作為氣象服務中心內容的公共服務,面臨著重大挑戰(zhàn)。與國民經濟各行各業(yè)的內在聯(lián)系日益緊密,促使氣象公共服務的內涵和外延發(fā)生深刻變化。公共服務系統(tǒng)的能力必須適應從氣象大國到氣象強國的轉變,解決好公共服務與專業(yè)氣象服務協(xié)調發(fā)展的服務體系建設。既要能夠開展天氣預報預警服務,又要深入開展氣候變化、地學、環(huán)境、海洋、空間等領域的公共服務工作,健全以基本業(yè)務系統(tǒng)為主要依托、現代化程度較高的全行業(yè)服務系統(tǒng)。2.公共氣象服務體系的戰(zhàn)略任務未來公共服務發(fā)展的戰(zhàn)略任務是建立和完善適應社會發(fā)展需求的新一代公共服務體系。這個體系以氣象基本業(yè)務系統(tǒng)為主要依托,以資料與信息共享為主要特征,利用現代化業(yè)務技術實現全行業(yè)服務。建立現代化氣象公共服務系統(tǒng)旨在確保該系統(tǒng)能夠獲取任何時間、空間尺度的地球環(huán)境信息及服務產品;,促進地學、水文、環(huán)境、人文等科學相互交叉、融合。建設新一代公共服務系統(tǒng)可實現公共服務的連續(xù)滾動、靈活迅速、個性化、數字化、多媒體化及動態(tài)跟蹤全程服務。在決策服務系統(tǒng)中把防災減災放在首位,強化為國家安全服務的項目。優(yōu)化和完善公共服務系統(tǒng)的專業(yè)化,不斷拓寬服務范圍,使服務產品更加深刻、生動、豐富、科學,更加可視化和精細化。實現公共服務手段現代化、服務產品專業(yè)化、服務隊伍專職化、服務管理規(guī)范化。(二)現代航空氣象體系1.航空氣象保障體系的重要地位以中國、新加坡、日本為代表的亞洲航空運輸業(yè)在世界民航中占據著舉足輕重的地位。全球定期航班旅客運輸業(yè)務量可望以大約4%的年平均速度增長。中國航空運輸業(yè)在改革開放中迅猛發(fā)展,中國民用航空總局2003年確定了在本世紀頭20年中實現由航空大國向航空強國跨越的奮斗目標。為使我國成為民航強國,民航總局提出了具體目標:航空運輸總周轉量世界排名前3位,國際旅客周轉量世界排名前10位。航空運輸適應國民經濟和社會發(fā)展的需要,在國家綜合運輸體系中所占的比重大幅度提高。民用航空業(yè)的發(fā)展對航空氣象提出了新的要求。近年來,我國民航氣象的服務水平有了很大提高,但仍然落后于我國航空業(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)達國家相比還有相當大的差距。2.我國航空氣象保障體系的戰(zhàn)略任務發(fā)展航空氣象保障綜合監(jiān)測技術,針對航空飛行區(qū)域及機場航空危險天氣監(jiān)測的需求,發(fā)展低空氣象綜合探測系統(tǒng)新技術;研究機場區(qū)域大氣廓線儀、多普勒天氣雷達、GPS與AWS等先進探測設備的數據處理與同化系統(tǒng)新技術,發(fā)展航空低空氣象保障與預警數值模擬技術。提高航空氣象探測技術、探測精度與密度,加密沿航線氣象綜合監(jiān)測。建立跑道及起飛和著陸區(qū)域、機場及終端區(qū)、航路各項氣象要素和天氣現象的綜合航空氣象監(jiān)測系統(tǒng);建立機場終端區(qū)重要天氣實時警報系統(tǒng),提高對終端區(qū)重要天氣的實時警報與預警能力。民航氣象保障預報業(yè)務系統(tǒng)應以數值預報技術為基礎,綜合運用國際航線各種航空氣象信息,使航空氣象預報系統(tǒng)業(yè)務產品向全球化、客觀化、定量化、自動化、綜合化、智能化和精細化方向發(fā)展。另外,要加強未來超音速機群的溫室氣體排放對全球和區(qū)域氣候變化影響的研究。開發(fā)全球性航線氣象數值預報模式系統(tǒng),使國際航線終端重要天氣的預報準確率實現質的飛躍。增強全球航空氣象服務產品的開發(fā)能力。加強國際航線飛機報告綜合觀測信息的應用,為安全飛行和效益飛行服務。增強國際航線氣象保障系統(tǒng)整體服務能力,提高航空用戶對航空氣象情報的可信度,拓展國際航線氣象保障服務市場。(三)農業(yè)氣象服務體系1.農業(yè)氣象新技術發(fā)展與服務體系建立的戰(zhàn)略地位我國是一個農業(yè)大國,農業(yè)是國民經濟的基礎。農業(yè)生產與環(huán)境氣象條件有著非常密切的關系。隨著我國經濟社會的發(fā)展,農業(yè)生產的對象、條件、環(huán)境、技術等均發(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)農業(yè)氣象工作已遠不能滿足現代大農業(yè)、防災減災、生態(tài)環(huán)境保護和建設的需要。隨著經濟社會的迅速發(fā)展,我國生態(tài)環(huán)境形勢更加嚴峻,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)境問題日益突出。搞好生態(tài)系統(tǒng)保護和建設,是推動我國國民經濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、全面實現小康目標的需要,是具體落實生態(tài)環(huán)境各項規(guī)劃、綱要的體現。新形勢下農業(yè)氣象工作應在深化傳統(tǒng)農業(yè)氣象工作的同時,積極、穩(wěn)妥地向生態(tài)領域拓展,為我國的生態(tài)系統(tǒng)保護和建設提供科學支持。2.農業(yè)氣象調控新技術與服務體系的戰(zhàn)略任務在深化傳統(tǒng)農業(yè)氣象科研與業(yè)務工作的同時,積極、穩(wěn)妥地向生態(tài)領域拓展,不斷加強特色農業(yè)、精準農業(yè)、設施農業(yè)的氣象科研與信息服務業(yè)務水平,為中央和各級政府提供及時、可靠的決策依據。(1)調整與完善現有農業(yè)氣象觀測體系:進行適當的調整以完善農業(yè)氣象觀測系統(tǒng)。通過地面觀測與衛(wèi)星遙感有機地結合,建立地、空配套的農業(yè)氣象觀測體系,加強衛(wèi)星資料在農業(yè)氣象科研、業(yè)務中的應用研究,逐步提高農業(yè)氣象科研與業(yè)務服務水平。(2)農業(yè)氣象保障與調控新技術:開展農業(yè)生物化學綜合防災技術、新型高科技節(jié)水灌溉(包括滴灌、噴灌與“土壤地下水庫”等開發(fā)利用技術)、日光溫室等調控系統(tǒng)工程實施的氣象保障技術研究。加強區(qū)域農業(yè)氣候資源開發(fā)利用技術的研究,積極開展精細農業(yè)的氣象高科技研究;開展特色農業(yè)的氣象研究,為開發(fā)利用山區(qū)農業(yè)氣候資源,發(fā)展名、特、優(yōu)、新農產品提供氣象服務。(3)農業(yè)氣象災害預警評估技術:隨著我國經濟社會的發(fā)展及農業(yè)結構的不斷調整,種植業(yè)面積逐步縮減。為確保我國糧食安全,必須開展農業(yè)氣象定量評價技術研究與服務,建立農業(yè)氣象重大災害預測預警業(yè)務體系及主要農作物產量動態(tài)預測預報業(yè)務系統(tǒng),發(fā)展農業(yè)病蟲害的氣象預報預警技術。大力開展牧草生長發(fā)育與氣象條件的關系研究,預測產草量和評估牲畜承載力,研究畜牧業(yè)重大氣象災害預測預警業(yè)務體系。同時,必須加強荒漠化、鹽堿化等動態(tài)監(jiān)測與成因研究力度,建立業(yè)務運行的監(jiān)測、預警和評估系統(tǒng)。(四)水文氣象服務體系1.水文氣象新技術發(fā)展與服務體系建立的戰(zhàn)略地位我國由于水土資源有限,人口不斷增長,水資源供需矛盾尖銳,水旱災害的防治是一個長期而艱巨的任務。近年來北方連續(xù)出現嚴重干旱,旱災發(fā)生頻率和影響范圍不斷擴大。水資源短缺問題已成為未來20年我國實現全面建設小康社會目標面臨的重大挑戰(zhàn)之一。未來20年由于全球變化,經濟社會發(fā)展可能面臨水資源短缺及旱澇異常災害頻發(fā)的嚴峻形勢,建立水文氣象服務保障系統(tǒng)是在上述背景下水文與氣象業(yè)務共同發(fā)展的重點戰(zhàn)略任務之一。當前水文氣象服務在不同程度上受部門、系統(tǒng)的分割與局限的影響,交叉學科的滲透與融合尚存在很多問題。“部門分割”局面已成為開展有效的水文氣象服務保障的“瓶頸”。新中國成立以來,我國修建了8萬多座大、中、小型水庫和許多水利設施,可控制利用的水資源從1000億立方米增至現在的5650億立方米。由于降水、徑流在年內的高度集中,我國年徑流中洪水徑流的比例高達2/3,發(fā)揮水庫的功能和蓄滯洪區(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保障能力的限制,水庫的蓄、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)水災損失增長最快。城市在同等降雨下的內澇損失呈增長趨勢,損失約為河道洪水的2倍。做好汛期城市暴雨洪水預報、保護城市,建立有效的城市水文氣象服務保障系統(tǒng)以減輕城市洪水與內澇災害是未來15-20年的緊迫任務。2.水文氣象新技術與服務體系的戰(zhàn)略任務(1)建立水文氣象綜合監(jiān)測系統(tǒng):建成可共享的水文氣象綜合監(jiān)測業(yè)務系統(tǒng),該系統(tǒng)以常規(guī)雨量站網、多普勒天氣雷達網、衛(wèi)星遙感、遙測等手段為主,具有高時空分辨率,既能對山區(qū)和平原的降水量和降水強度進行實況監(jiān)測,又能夠按不同需求計算單位時間內的面降水量及不同時間尺度的降水量和分布,為建立新一代氣象-水文水利業(yè)務服務體系提供信息基礎。對水循環(huán)要素的其它各分量逐步建成整體、統(tǒng)一的監(jiān)測系統(tǒng),以滿足不同時空尺度的水量平衡計算分析需求,并滿足旱澇及其相關地質氣象災害預警系統(tǒng)的業(yè)務需求。(2)建立水文——氣象耦合模式:該模式系統(tǒng)具有較高的短、中、長期預測預警能力;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),預測與評估水循環(huán)動態(tài)變化過程,延長洪水及旱情預測的預見期;滿足汛期防汛的水文氣象保障,并為水庫調度、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)質水文——氣象服務;預測與評估全球變化和人類活動對水循環(huán)過程、水資源的影響及趨勢,避免或降低全球變化和人類活動對生態(tài)環(huán)境的負面作用。(3)建立水文——氣象監(jiān)測、預警、預報系統(tǒng):發(fā)展暴雨、洪水、干旱半干旱區(qū)的暴雨洪水預報系統(tǒng);加強山地災害的監(jiān)測與氣象預警預報;發(fā)展干旱災害衛(wèi)星遙感監(jiān)測評估系統(tǒng);發(fā)展水資源綜合評估系統(tǒng),包括水力發(fā)電、水環(huán)境評估與預報。我國幅員遼闊,自然條件復雜,地質災害頻發(fā),由局地暴雨引發(fā)的山洪、滑坡、泥石流等山地災害占地質災害總數的95%以上,每年因各類山地災害造成的人員死亡約占全國洪澇災害死亡人數的2/3。水文氣象部門要加強利用雷達、衛(wèi)星及自動觀測站對山地災害的監(jiān)測,認真研究山地災害發(fā)生的氣象特點和規(guī)律,了解強降水氣象災害及危害的發(fā)展趨勢。結合短時強降水天氣的預報、預測,開展氣象因素致災的山地災害預測,縮小先期預警范圍,最終實現有效預報。(五)交通氣象服務體系1.交通氣象新技術發(fā)展和服務體系建立的戰(zhàn)略地位許多國家非常重視道路交通氣象服務保障。1992年成立的國際道路天氣常設委員會(StandingInternationalRoadWeatherCommission,簡稱SIRWEC)致力于降低和減少氣象條件對交通的不良影響的合作。目前,已有包括澳大利亞、比利時等30多個國家加入該組織并合作研制出道路天氣信息系統(tǒng)(RoadWeatherInformationSystem,簡稱RWIS)。這套系統(tǒng)能夠紀錄道路天氣狀況,盡早預報影響交通的惡劣天氣狀況,其目的是安全運輸、及時送貨、減少意外事故。其花費和效益比為1:8,現已有30個國家使用RWIS系統(tǒng)。我國幅員遼闊,東西南北中氣候差異顯著,每年都會因各種氣象災害造成大量交通事故。天氣氣候對交通影響的主要類型不盡相同,據統(tǒng)計1980-1995年,暴雨洪水引起全國鐵路斷道2553次,斷道時間累計達38799小時,平均每年分別為170次和2587小時,經濟損失達到10億元。2000年全國水毀公路路基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)路基松動的隱患,強降水和積水會沖垮或侵蝕鐵路、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,容易造成嚴重交通事故。因此,加強重點地區(qū)主要路段、港口、海域的交通氣象觀測網建設,發(fā)展交通氣象預測、預警和評估系統(tǒng),對減少交通事故、降低交通維護費用,合理布局交通干線、減少突發(fā)事件災害影響,提高交通質量和效益十分重要。2.交通氣象新技術和服務體系的戰(zhàn)略任務首先,針對近30年及未來50-100年的氣候特點和氣候變化,對公路、鐵路氣候進行區(qū)劃,并與交通部門合作,制定交通工程實施標準。其次是依托現有氣象觀測臺站網,加強重點地區(qū)重點路段的氣象觀測,觀測路面溫度、氣溫、相對濕度、露點溫度、降水、風向和風速等,系統(tǒng)建立公路、鐵路氣象監(jiān)測網,開展交通氣象預測和災害預警服務。加強交通道路局地氣象氣候的數值模擬研究與應用服務,組織開展氣象對交通影響的評估方法、評估指標和應用方法研究,提供科學合理的決策方法;加入國際道路天氣常設委員會,引進先進的道路氣候信息系統(tǒng),合作開發(fā)、研制中國特色的道路氣候信息服務系統(tǒng)。未來20年力爭建立公路、鐵路建設的氣候論證制度,提高交通安全系數,延長道路使用壽命。(六)海洋氣象服務體系1.海洋氣象新技術發(fā)展和服務體系建立的戰(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、年代際甚至更長時間尺度的氣候變率中起著關鍵作用。海洋蘊藏著巨大的資源,開發(fā)利用海洋對于未來經濟社會發(fā)展具有重要意義。由于臺風、海霧、風暴潮、赤潮等災害頻繁,海洋及沿岸地帶的氣象和氣候保障任務越來越緊迫。隨著全球氣候變暖,全球氣候極端事件呈上升趨勢,產生了一系列海洋環(huán)境問題,嚴重制約經濟社會的可持續(xù)發(fā)展,并已經上升為國家安全和外交斗爭的重要內容。我國是海洋大國,搞好海洋氣象保障工作顯得尤為重要。2.現代海洋氣象新技術和服務體系的戰(zhàn)略任務拓展海洋氣象領域的重大科學技術問題是:建立海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng);開展全球變化作用與海洋影響評估研究,海洋環(huán)境變化及其對氣候影響研究,海洋資源開發(fā)的氣象保障服務;海洋氣候資源可持續(xù)開發(fā)利用?,F代海洋氣象服務保障體系包括如下三個方面。(1)海洋—大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng):發(fā)展面向海洋經濟、生物資源、海洋運輸、漁業(yè)發(fā)展、生態(tài)保護的特殊海洋氣候監(jiān)測。完成中國近海和鄰近洋面ARGO浮標布設,同時加強對南海海域、黑潮海域、西太平洋暖池—東印度洋地區(qū)等對我國氣候影響較大的關鍵海區(qū)的海洋氣象和水文觀測。(2)海洋氣象保障預警系統(tǒng):開展適用于全球性海洋導航業(yè)務系統(tǒng)的?!獨怦詈蠘I(yè)務模式研究。開發(fā)和改進海洋環(huán)流風暴潮、海霧、海浪災害數值預報模式系統(tǒng),提高全球性海洋導航氣象保障及預警系統(tǒng)服務水平。(3)海洋氣候資源開發(fā)技術:風能、太陽能、潮汛能是海洋氣候資源中最具開發(fā)潛力的可再生能源,我國沿海地區(qū)和近海蘊藏著豐富的風能和太陽能資源,對它們的合理、有效開發(fā)將緩解這些地區(qū)能源緊缺的矛盾。風能、太陽能、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問題。目前沿海的測站密度難以滿足需求,需加強相關項目觀測與分析研究,科學規(guī)劃海洋氣候資源開發(fā)區(qū),建立海洋氣候資源開發(fā)的觀測與評估系統(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”是世界各國經濟發(fā)展的必然趨勢。我國近20年來“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。但隨著城市化進程加快,也產生了一系列環(huán)境問題,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”,如長江三角洲、珠江三角洲、京津唐地區(qū)。這些地區(qū)已經不單是原先孤立的一個個城市,而是形成了下墊面特性復雜的城市連綿帶,它們不僅有自身的污染物分布、轉化規(guī)律,而且相互影響和相互轉化,不僅對大氣質量產生影響,而且不同程度影響區(qū)域氣候。因此,加強“城市群”及城市化氣象保障技術系統(tǒng)的綜合研究,提供城市及周邊經濟圈大氣環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的決策依據,研制不同區(qū)域經濟圈城市群落氣候—環(huán)境—生態(tài)耦合模式及其綜合評估模型,將成為未來城市發(fā)展規(guī)劃設計與研究的重點戰(zhàn)略任務之一。2.城市氣象保障的戰(zhàn)略任務發(fā)展城市邊界層大氣物理、化學結構三維觀測系統(tǒng)是城市大氣環(huán)境保障系統(tǒng)與調控工程的重要基礎。在此基礎上,迫切需要發(fā)展具有高精度、細網格的空氣質量數值模式,以形成空氣質量精細預報和新一代預警系統(tǒng),為城市大氣環(huán)境評估與治理決策系統(tǒng)提供關鍵技術工具。應用城市高分辨率數值模式,發(fā)展資料同化技術,充分利用雷達、衛(wèi)星等探測資料,開展城市氣象要素極端值及其持續(xù)時間的臨近、短期和中期預報,提高對高溫、濃霧、暴雨等城市氣象災害的預報準確率,研究中小尺度城市區(qū)域大氣數值模擬方法,發(fā)展城市區(qū)域精細化數值預報模式系統(tǒng),提高城市氣象預測、預警和防災減災水平。此外,還要開展城市居民生活大氣質量預測模式,提高城市大氣質量預報精細水平。未來城市人口將劇烈增加,合理利用城市氣候資源,建立各類氣候評價系統(tǒng),包括城市規(guī)劃氣候預評價,城市發(fā)展氣候跟蹤評價,城市居民生活氣候評價,城市氣候影響評價等是當務之急。提高城市氣候評價水平已成為城市保障氣象十分重要的環(huán)節(jié)。另外,也應開展城市氣候環(huán)境的宏觀調控。此調控系統(tǒng)工程包括城市氣象與規(guī)劃、城市發(fā)展與環(huán)境調控、人類活動的管理對城市氣候的調控、城市工程建設對區(qū)域氣候的調控、城市工程建設對居民生活氣候的調控等,合理的城市規(guī)劃可實現城市人類活動有序管理,達到趨利避害的目的。(八)重大工程氣象保障體系1.氣象保障在國家重大工程建設中的戰(zhàn)略地位隨著經濟社會發(fā)展,重大工程建設項目越來越多,建設規(guī)模越來越大,氣象保障在國家重大工程建設與設計中的地位更為突出。我國高原山地面積占陸地國土總面積的2/3,地質氣候條件復雜,降水誘發(fā)的各類地質災害種類多、規(guī)模大、分布廣。在我國大江大河的上游地區(qū),地質氣象災害造成的損失占各種自然災害損失的80%。許多國家重大工程,如三峽工程、西電東送、青藏鐵路、南水北調、川藏公路等均受到地質氣象災害的影響。在以往的工程建設中,曾因忽視氣象保障因素而出現嚴重失誤。目前,除在長江三峽庫區(qū)建立氣象保障服務監(jiān)測站網外,其它重大工程區(qū)尚未建立氣象監(jiān)測站網,這不利于工程建成后生產運行的安全保障。此外,要加強氣候變化對重大工程未來運行影響的研究,以及工程設計中氣象環(huán)境參數取值的科學論證等工作。因此,建立重大工程氣象保障系統(tǒng)對經濟社會發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。國家重大工程的建設與設計需要一個氣象高新技術的保障體系,其中,全球變化的區(qū)域影響評估及重大工程的氣象、水文災害鏈的引發(fā)評估模型與技術發(fā)展將為重大工程氣象保障提供重要氣象技術支撐。2.重大工程氣象保障體系的戰(zhàn)略任務開展重大工程相關地質氣象災害的預測預警技術研究,開展重大工程對區(qū)域氣候系統(tǒng)如大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈、生物圈等影響效應研究,加強為重大工程服務的特種氣象監(jiān)測網系統(tǒng)建設,加強氣候極端事件對重大工程影響的監(jiān)測和災害評估技術研究,并在此基礎上開發(fā)重大工程氣象保障的服務技術系統(tǒng)。四、氣象與國家安全保障根據國家安全保障的需求,建立重大天氣氣候災害防御體系和軍事氣象保障高新技術體系;拓展空間天氣與雷電防御新技術;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)重大天氣氣候災害預警災害是一種危及人類生命與財產的可感知的自然事件,災害是一種自然現象,與人類關系密切,常常會給人類生存帶來危害或損害人類生活環(huán)境。天氣氣候災害是指臺風、暴雨、洪水、干旱、暴雪、低溫冷凍等自然災害所造成的損害。重大天氣氣候災害具有突發(fā)性、持續(xù)性和多災種并發(fā)等特征,要加強研究其規(guī)律,提高災害預警能力。1.重大天氣氣候災害預警的戰(zhàn)略地位中國處在東亞季風影響下的復雜天氣氣候區(qū)域。這一地區(qū)是多種天氣氣候災害頻繁發(fā)生地區(qū),從國家安全出發(fā)對重大多發(fā)性、連鎖性自然災害、持續(xù)大旱、重大暴雨、洪澇、臺風等危害國家安全的強災做到及早發(fā)現預防,建立綜合災害防御、警急救助體系具有十分重要的戰(zhàn)略意義。由于重大災害存在多發(fā)性、并發(fā)性、持續(xù)性和擴散性等特征,建立跨學科、跨部門的研究與業(yè)務,形成多學科防災綜合平臺,對于重大災害防御意義重大。2.建立重大天氣氣候災害預警體系的戰(zhàn)略任務采用先進的災害防御、監(jiān)測、分析、情報處理和信息分發(fā)技術。發(fā)展多災害實時監(jiān)測分析情報體系和現代網絡信息多級分析和資料共享平臺。建立重大天氣氣候災害防御信息綜合收集、處理中心和分發(fā)中心。建立重大災害發(fā)生關鍵區(qū)或上游敏感區(qū)監(jiān)測體系,建立飛機探測、衛(wèi)星探測、雷達探測、GPS、大氣廓線儀及遙感自動觀測網,對暴雨、臺風、風暴潮災害等進行三維立體監(jiān)測,形成對重大災害發(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)建立實時暴雨、臺風災害地基——空基綜合采集與信息處理系統(tǒng)。研究重大天氣氣候災害和其它重大自然災害如暴雨、洪澇、風暴潮、地質災害、火災、地震、病蟲害等的防災減災、抗災救災保障機構多部門協(xié)調的綜合預警防御體系。建立應對突發(fā)事件的緊急響應系統(tǒng)。(二)人類健康安全保障氣象應急響應人類健康水平是社會環(huán)境、自然環(huán)境、物質生活水準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)事件對一定范圍內居民將構成嚴重威脅。天氣、氣候的變化會助長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;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措施,減少氣候變化對人類健康的負面效應及突發(fā)事件危及生命的影響,加強突發(fā)事件及氣候變化對人體健康的影響規(guī)律及應急氣象保障系統(tǒng)的技術研究具有重大戰(zhàn)略意義。

1.人類健康安全保障應急系統(tǒng)的重要戰(zhàn)略地位近年來全球氣候變化導致的區(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對人類健康產生了廣泛影響。由于氣候變暖適宜媒介動物生長繁殖時空范圍擴大,使細菌和病毒的生長繁殖期延長。氣候變暖有利于媒介昆蟲的孳生繁衍,提早出蟄,提前形成密度高峰,并使其體內的病原體毒力增強,致病力增高。氣候變暖亦使氣候帶改變,導致熱帶邊界擴大到亞熱帶,原熱帶地區(qū)傳染病發(fā)病區(qū)域擴大到亞熱帶及溫帶人口密集的大城市,造成嚴重污染。城市高溫熱浪強度和持續(xù)時間增加導致以心臟、呼吸系統(tǒng)為主的疾病或死亡增加。近年來,國內外在氣象與健康領域的研究大致包括人體對氣候變化的敏感性、脆弱性和適應性分析;熱應力(包括熱浪、寒潮)對健康的影響;極端事件和天氣災害包括洪澇、風暴、氣旋、颶風、干旱對健康的影響;空氣污染對健康的影響;氣候變化對傳染病的影響等。還包括沿海水污染問題,因為在沿海水域中常發(fā)現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、沿海洪澇和農業(yè)遭到破壞而引起的大量人口遷移。另外,極端事件強度和頻率增大也可造成政治不穩(wěn)定和社會動亂,進而影響人類健康。2.人類健康氣象保障及突發(fā)事件應急響應體系近年來我國發(fā)生一系列有毒物質泄漏事件,對人體健康造成了嚴重影響。如2003年12月23日,重慶市開縣發(fā)生特大井噴事故,含高濃度硫化氫的天然氣噴出擴散,導致243人死亡和特大財產損失。2004年1月30日,江蘇省農藥研究所南京農藥廠發(fā)生意外泄漏;4月21日氣象災害引發(fā)湖南衡陽燒堿廠有毒氣體泄漏;4月28日江蘇省無錫市高濃度硫化氫泄漏,造成3人死亡;同日江蘇省揚州市發(fā)生氯氣泄漏事件。這類事件的應急處理均涉及到有毒擴散問題,而這一問題與事發(fā)現場當時的氣象條件有直接的關系。因而需要研究有毒物質泄漏等突發(fā)事件安全措施氣象保障應急系統(tǒng)。人類適應氣候變化是社會系統(tǒng)的一種功能,是金融資源、技術知識、公共衛(wèi)生基礎設施及福利系統(tǒng)綜合能力的體現。突發(fā)事件及氣候變化對健康影響顯著,甚至可危及生命。然而各種情況涉及的因素非常復雜,疾病的增加和傳播都需要流行病學、氣象學及交叉學科進行系統(tǒng)與深入研究。要研究識別各種適應需求,評估適應與應急措施。建立早期預警監(jiān)測系統(tǒng)對防御疾病研究及突發(fā)事件應對決策研究具有重要意義;應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系。加強極端高溫產生的熱效應,極端天氣事件的頻率和強度變化,氣候變化對冰川河流和海岸帶的洪水風險影響等重大災害引發(fā)區(qū)域性疾病傳播的短、中和長期影響研究,探討氣候環(huán)境變化及經濟社會發(fā)展對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發(fā)展的戰(zhàn)略地位信息化戰(zhàn)爭階段對國防安全與軍事氣象提出了新的挑戰(zhàn)和需求。未來戰(zhàn)爭是建立在信息基礎上的高科技戰(zhàn)爭。大氣、海洋與空間環(huán)境的無縫隙綜合保障已成為國防軍事安全的急需?,F代國防對實時的空間立體監(jiān)測系統(tǒng),對信息共享的抗干擾技術平臺提出了新的需求。高精度天氣氣候和氣候變化的科學信息與預報對形成現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發(fā)展的戰(zhàn)略任務現代國防與軍事需要的全天候、全球、實時的、高分辨率的立體監(jiān)測系統(tǒng),包括常規(guī)地基觀測系統(tǒng)、非常規(guī)地基觀測系統(tǒng)和空間綜合觀測系統(tǒng)。觀測涉及空間環(huán)境及特殊的國防、軍事信息。為現代國防建設,重大國防和重要軍事演練、軍事行動,高技術尖端戰(zhàn)略武器的制導和航天器的發(fā)射提供必需而及時的氣象信息。為實現國防安全與軍事氣象保障,需要建立高速通信網絡、高性能計算機和大容量存儲系統(tǒng),建立氣候系統(tǒng)五大圈層數據、空間天氣、國防信息、軍事信息及相關數據共享的技術平臺。(四)糧食安全氣象保障1.糧食安全氣象保障的戰(zhàn)略地位農業(yè)是國民經濟的基礎,糧食是農業(yè)的基礎。糧食生產不僅直接關系到全國人民的食物安全,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,我國農業(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。目前我國人口已開始向理論警戒線靠近,到2030年人口高峰期達16億時,如何在農業(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,已成為國際、國內各方面密切關注的重大政治與經濟問題。按人均400千克谷物的溫飽型基本需求計,要為2030年時16億多人提供足夠的糧食保障,糧食總產必須達到6.4億多噸;按三步走的戰(zhàn)略設計,屆時至少應有一半以上人口達到小康生活水準,其人均糧食需求量至少為450千克,糧食總產至少達到6.8億噸;按照目前的糧食生產水平,平均每個5年要增產3000萬噸。事實上,近年來糧食不僅沒有增產反而連續(xù)減產,對國家的糧食安全構成嚴重威脅。21世紀糧食安全的主要障礙因素是:①在糧食單產水平很高的情況下,再平均增產50%以上,難度很大,如水稻單產已高出世界平均水平的62%。②主要糧食作物單產增幅趨減,以增幅最高的稻谷為例,1990年代以來年均增產率僅為0.2%,遠低于1970和1980年代2.14%和4.07%的年均單產增產率。③未來30年主要糧食作物單產要保持1%的年增長率,必然給已遭到嚴重破壞的資源與生態(tài)環(huán)境造成更大的壓力。④中國的地理與氣候特點決定了農業(yè)自然災害嚴重,加之未來全球氣候變化對農業(yè)的不利影響因素增大,糧食生產的不確定和不利因素將增加。2.糧食安全氣象保障的戰(zhàn)略任務如何應對國家糧食安全面臨的嚴峻挑戰(zhàn),江澤民同志指出:“中國的農業(yè)問題、糧食問題,要靠中國人自己解決”。這一論述指明了我國糧食安全的任務,確立了21世紀農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本方向;同時也為糧食安全保障體系的建立指明了目標和方向。氣候變化可能導致異常突發(fā)事件加劇農業(yè)氣象災害。另外,研究表明,幾乎所有大范圍流行性、爆發(fā)性、毀滅性重大病蟲害的發(fā)生和流行均和氣象條件或氣象災害密切相關,即與異常突發(fā)氣象災害相伴發(fā)生。近年來的天氣氣候異常,特別是氣候變暖的影響,使農作物病蟲災害亦日趨嚴重。由于我國農業(yè)生產面臨的資源、人口矛盾的制約,未來糧食增產的出路主要是依靠科技進步提高糧食單產和現有氣候資源的利用率。建立國家糧食安全保障體系需重點突破以下關鍵問題:發(fā)展農業(yè)自然災害的綜合防災減災新技術,包括干旱、洪澇、低溫等重大農業(yè)氣象災害或爆發(fā)性、毀滅性病蟲害的監(jiān)測預警、評估及控制技術。建立農業(yè)氣象災害的監(jiān)測預警、評估及控制系統(tǒng),即以氣象部門現有監(jiān)測網絡體系為主體,結合農業(yè)、水利等相關部門的監(jiān)測信息,采用地面、衛(wèi)星遙感信息源,研究主要農業(yè)氣象災害的監(jiān)測預警、評估及控制技術,實現對大面積主要農業(yè)氣象災害的災前預警、災中跟蹤、災后評估及減災控制;采用氣象部門的氣象監(jiān)測網絡與農業(yè)部門病蟲害監(jiān)測網絡相結合的方法,研究農作物重大病蟲害的監(jiān)測預警及控制技術;研究區(qū)域農業(yè)自然資源的生產潛力及其優(yōu)化布局技術,氣候變化對區(qū)域糧食安全的影響及應變對策。(五)能源安全氣象保障隨著經濟的發(fā)展,對能源的需求越來越迫切,能源短缺和經濟高速發(fā)展之間的矛盾日趨尖銳。當前國際上的很多紛爭及戰(zhàn)爭絕大部分都和能源有關,因此能源己成為21世紀最重要的戰(zhàn)略物資。然而,能源特別是化石燃料的開采、運輸、加工使用等帶來一系列環(huán)境問題,它們都和氣象條件密不可分。因此,建立一整套合理的中國能源結構方案及相應氣象保障系統(tǒng)十分必要。1.清潔能源在國家安全保障中的戰(zhàn)略地位我國是能源結構以煤為主的國家,也是煤炭消費大國,燃煤造成的環(huán)境問題日益明顯。我國面臨嚴峻的能源短缺問題,而能源污染使國家每年損失1000多億。全球大氣污染最嚴重城市前10位中我國占7個,資源與環(huán)境問題已成為我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略急需解決的問題。我國未來的能源發(fā)展戰(zhàn)略要求提高能源效率,清潔使用化石能源;調整能源結構,增加替代能源。開發(fā)利用新能源和可再生能源,提高技術水平,推動產業(yè)發(fā)展,已成為實施可持續(xù)能源戰(zhàn)略的重要措施。在現有大氣環(huán)境研究基礎上,對化石燃料的開采、運輸、加工和使用過程中產生的對大氣環(huán)境的影響進行系統(tǒng)的綜合觀測研究,特別要關注大氣質量變化對氣候的反饋作用;研究各種清潔能源如太陽能、風能使用過程中可能產生的氣象和氣候影響;開展新能源如深海甲烷壓縮冰的利用可能帶來的環(huán)境污染問題的研究。適應、減緩氣候變化對人類社會的影響是當今國際外交斗爭的熱點,《聯(lián)合國氣候變化框架公約》、《京都議定書》、《生物多樣性公約》、《臭氧層保護公約》的簽署與履約已上升為世界矚目的國際政治和外交問題。為在環(huán)境外交中爭取主動,維護國家權益,需加強科學數據和研究成果的支撐,這是我國廣大地球環(huán)境工作者面臨的國際環(huán)境領域的挑戰(zhàn)。2.能源與環(huán)境安全保障新技術發(fā)展的重點任務綜合我國各種化石燃料能源使用過程中可能污染環(huán)境的因素,提出一整套趨利避害的技術路線和實施方案;提出我國各種清潔能源利用及新能源開發(fā)的潛在氣候資源;合理利用清潔能源的氣候規(guī)劃;加強未來發(fā)展和安全使用核能的氣象保障。能源開采、運輸、加工和使用過程都離不開大氣環(huán)境條件,例如風能和太陽能直接和天氣氣候條件相聯(lián)系。近年來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發(fā)與使用,因此應針對各種能源類型進行氣候變化對其開發(fā)利用潛力的研究。在此基礎上進一步合成研制保障我國總體能源結構安全的氣象預測系統(tǒng)。(六)雷電災害防御保障1.雷電災害防御保障技術的戰(zhàn)略地位雷電災害是“聯(lián)合國國際減災十年”公布的影響人類活動的嚴重災害之一。閃電落地后容易破壞地面目標,使供配電系統(tǒng)、通信設備、計算機信息系統(tǒng)中斷,閃電也可引起森林火災,擊毀建筑物,造成倉庫、煉油廠、油田等燃燒甚至爆炸,危害人民財產和人身安全。雷暴云在大氣中放電時,對航空航天等運載工具威脅很大。全球每年因雷電災害傷亡超過10,000人,估計經濟損失數十億美元。隨著國民經濟的高速發(fā)展,我國已邁入以電力和電子為基礎的時代,微電子器件和信息技術應用也日漸普及,因此,雷電災害造成的經濟損失越來越大。雷電防護已從防直擊雷和感應雷進入防止雷電電磁脈沖(LEMP)侵入的三維空間范圍。這既是21世紀雷電災害最顯著的特征,也是雷電防護技術需要解決的最重要的課題之一。雷電是對流性天氣造成的主要災害之一。由于其發(fā)生的隨機性和瞬時性,雷電的發(fā)生、接地過程、雷擊和雷電感應機理的認識尚不十分清楚,也缺乏有效檢測手段。因此,雷電監(jiān)測、預報和防護技術的開發(fā)應用受到嚴重制約。當前,應進一步加強對雷電發(fā)生發(fā)展物理過程和機理的研究,開展雷電影響、成災過程的理論與實驗研究,開發(fā)雷電綜合探測技術,探索以物理預報為主、數值模擬和各種統(tǒng)計、經驗模式相結合的綜合雷電預報技術和方法,以滿足現代雷電監(jiān)測預報及防護的需要,提高整個社會的雷電防御能力。2.雷電災害防御高新技術發(fā)展的戰(zhàn)略任務雷電監(jiān)測和防御保障系統(tǒng)涉及的防雷減災技術包括雷電機制、雷電探測技術、雷電監(jiān)測和災害警報、雷電防護技術等防雷減災全過程的研究。要加強雷電理論研究與雷電防護技術系統(tǒng),建立現代防雷科學高新技術體系。建立現代雷電災害防御保障體系:雷電研究是一門實驗性很強的學科,首先要建立國家級雷電研究實驗室、雷電防護設備檢測中心及野外實驗基地;開展對雷電物理過程、雷電防護工程理論、雷電防護技術標準和規(guī)范、雷電監(jiān)測、預報及雷電防護設備檢驗等多學科綜合研究。從我國實際情況出發(fā)研制和開發(fā)防雷產品和器件、地基和星載相結合的閃電空間綜合探測設備和地面閃電定位網。建立雷電信息共享資源數據庫,為整個社會提供雷電預報和防護服務。利用全國范圍的雷電監(jiān)測系統(tǒng),結合雷電觀測和探空、衛(wèi)星云圖、地面電場等觀測手段,獲取全面的雷電監(jiān)測資料,開發(fā)雷電資料綜合應用技術平臺;建立雷電監(jiān)測預警和對策分析系統(tǒng)、綜合預報預測業(yè)務流程和應用軟件,與氣象預報業(yè)務相結合,準確發(fā)布雷電要素逐日預報、周報、月報;對重大雷電事件進行逐級警報,形成規(guī)范化流程、建立現代化雷電預警系統(tǒng)。(七)空間天氣預警1.空間天氣發(fā)展的戰(zhàn)略地位空間天氣是指太陽活動引起的日地空間環(huán)境尤其是地球磁層、熱層和電離層中的擾動現象。這種瞬時和短時間內發(fā)生的劇烈變化,其短期效應可能會引起地球空間環(huán)境的災變,直接影響空間和地面技術系統(tǒng)的運行和可靠性,甚至影響軍事活動和高科技發(fā)展,并危害人類健康。長期效應則會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。據不完全統(tǒng)計,幾乎每年都有重大空間災害性事件發(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)境中的災變有關。近50年來,人們逐漸認識到地球除陸地、海洋和大氣環(huán)境外,還存在與人類生存發(fā)展息息相關的由太陽、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,也是解決氣候預測、地面天氣預報中諸多疑難問題的重要途徑之一。由于監(jiān)測手段的限制和對空間天氣過程物理機制了解的局限,當前國內外對空間天氣的預報能力仍十分有限,其水平僅相當于40年前氣象預報的水平。我國當前空間天氣工作基本上以科學研究為主,遠未形成空間天氣技術系統(tǒng)及業(yè)務能力。2.空間天氣預警的戰(zhàn)略任務建立全方位的空間環(huán)境變化監(jiān)測和分析能力;深入開展太陽活動對地球磁層、熱層和電離層影響和空間天氣變化的機理研究;通過“研究—業(yè)務—再研究—業(yè)務應用”的方式逐步建立空間天氣分析、預警和預報模式,實現關鍵空間要素的預報服務。建設基于“子午”工程和包括GPS觀測網在內的地基觀測并形成業(yè)務運行網絡。主要觀測內容包括中高層大氣和電離層,地球磁場、太陽輻射等參量;建設基于風云系列衛(wèi)星和軍事衛(wèi)星的天基觀測網,通過對衛(wèi)星空間環(huán)境監(jiān)測器測量資料的處理,獲取空間粒子成分分布、高能粒子能譜、太陽輻射劑量等參數;發(fā)展高性能星載空間環(huán)境探測儀器,如對日觀測的太陽X射線成像望遠鏡等;必要時可發(fā)展專用的空間天氣業(yè)務衛(wèi)星,如太陽活動監(jiān)測衛(wèi)星、電離層天氣監(jiān)測衛(wèi)星等;發(fā)展空間天氣預警預報模式,建立業(yè)務化的空間天氣預警預報系統(tǒng)及空間天氣軍事保障系統(tǒng);開展空間天氣各物理過程的機理研究,研究空間天氣災害對航天器的危害及對通訊、導航和軍事保障系統(tǒng)的影響;建設空間天氣監(jiān)測預警和效應分析系統(tǒng),形成規(guī)范化、現代化的空間天氣業(yè)務系統(tǒng)。五、氣象與可持續(xù)發(fā)展為在2020年實現小康社會目標和經濟社會可持續(xù)發(fā)展,要積極推廣開發(fā)利用氣候資源、水資源的新技術,研究氣候資源管理與調控問題,開展氣候變化對流域水資源的影響評估,加強生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測和建設,研究氣候變化對我國生態(tài)系統(tǒng)的影響,預測我國生態(tài)系統(tǒng)的未來演變趨勢。建立針對氣候與環(huán)境國際公約的科學支撐體系,最大限度地為我國的經濟社會發(fā)展爭取時間與空間。(一)氣候資源開發(fā)利用1.氣候資源開發(fā)利用的戰(zhàn)略地位氣候資源泛指支持人類活動及整個生命系統(tǒng)的地球表層大氣環(huán)境條件。氣候資源由人類生產、生活及整個生命系統(tǒng)所必需的光照、溫度(熱量)、降水(水分)、氣壓、風、氣體成分等構成。這些氣候要素及大氣成分共同構成人類和生命活動的基本自然條件。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或退化。隨著經濟社會的發(fā)展,人們需要不斷尋找新的資源來彌補能源的匱乏,氣候資源是未來人們開發(fā)利用的豐富、理想資源。加強氣候資源的合理開發(fā)利用,是經濟社會可持續(xù)發(fā)展的一個重要方面。我國氣候資源的開發(fā)利用主要是對農業(yè)氣候資源、光熱資源、風能資源等的利用。2.可持續(xù)氣候資源利用及其新技術發(fā)展的戰(zhàn)略任務氣候資源承載能力評估: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。對氣候資源進行評估的目的主要是摸清某一地區(qū)氣候資源的擁有狀況(數量和質量)、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災害類型和出現機率等。不僅要分門類描述和評價農業(yè)氣候資源、風能資源、太陽能資源等,還要對各類氣候資源的組成要素進行分析和綜合。氣候資源評估需要定期進行,以便及時了解資源量及其分布隨時間的變化情況。氣候資源開發(fā)利用新技術:大力開發(fā)和推廣光、熱、水、風等氣候資源應用技術。建立一批農業(yè)氣候資源、森林與濕地氣候資源、草原氣候資源等開發(fā)示范基地和城市化建設氣候資源合理開發(fā)利用示范基地。根據農業(yè)區(qū)劃和農業(yè)資源與環(huán)境數據庫資料,對農業(yè)自然資源與環(huán)境分類、分區(qū)進行評估;加強太陽能直接和間接利用技術的開發(fā);根據自然條件擴大風能利用規(guī)模,重點解決邊遠地區(qū)生活用電等問題。氣候資源管理與調控技術:氣候資源管理是指利用基本科學理論和技術對氣候資源進行監(jiān)測、評價、調配和保護。加強對氣候資源的管理,開發(fā)氣候資源優(yōu)化調控技術,是氣候可持續(xù)開發(fā)利用和保護的前提條件。我國除氣候資源評價外,氣候資源管理與優(yōu)化調控技術開發(fā)仍處于起步狀態(tài)。對全球氣候資源變化的適應與保護正在引起廣泛關注,但調控全球氣候資源的技術研究欠缺;區(qū)域性氣候資源變化處于研究中,調控技術開發(fā)尚未開始;城市及微觀氣候退化及其保護和人工調控已經有初步的工作。氣候資源評價要進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、重大建設項目等)的氣候變化問題。研究減緩氣候變化對策、區(qū)域氣候資源保護、大氣層保護與大氣環(huán)境保護等氣候資源保護的政策和法規(guī)。開發(fā)全球環(huán)境變化影響評價技術,區(qū)域和局地氣候資源及其演化評價技術,氣候資源管理技術,不同空間尺度的氣候資源優(yōu)化調控技術,人工調控氣候資源的工程設計技術。(二)氣象對水資源影響評估1.氣象對水資源影響在國民經濟中的戰(zhàn)略地位水資源在我國是一種稀缺資源。我國水資源的可持續(xù)開發(fā)利用面臨人口增長、經濟社會發(fā)展、生態(tài)系統(tǒng)對水需求的增加及氣候變化可能的影響等多方面的壓力。目前我國人均水資源為2300立方米,2030年人口達到16億時,在氣候不變的條件下人均水資源僅為1700立方米,已接近影響經濟社會發(fā)展的臨界值。在氣候變化條件下,水資源短缺及嚴重影響水資源可持續(xù)利用的洪澇干旱災害是否進一步加劇的問題需要做出回答。我國人口多、人均水資源少、環(huán)境保護壓力大。水資源供需矛盾突出將長期困擾經濟建設。實踐證明,以犧牲后代的水資源和水環(huán)境為代價,過度開發(fā)利用地表水和地下水,既危害當代又影響未來經濟社會的發(fā)展,解決水資源供需矛盾只能走可持續(xù)發(fā)展道路。2.氣象對水資源影響評估的戰(zhàn)略任務(1)氣候變化對流域水資源的影響評估:氣候變化對水資源的影響是指在一個氣候單元內(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)下的水資源量和質的變

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