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第四章能力建設(shè)
根據(jù)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)的需求,結(jié)合前幾章對(duì)當(dāng)今世界氣象科技發(fā)展前沿的分析和對(duì)今后發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)及提出的戰(zhàn)略任務(wù),本章進(jìn)一步提出了為完成上述戰(zhàn)略目標(biāo)和戰(zhàn)略任務(wù)的能力建設(shè)問(wèn)題,凝煉出八大建設(shè)工程。它們是中國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的核心組成部分,是整個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)和構(gòu)想得以順利實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。開(kāi)展并完成這些工程建設(shè),具有十分重要的戰(zhàn)略意義。本章所指的能力具體包括:監(jiān)測(cè)和診斷分析能力,預(yù)測(cè)和評(píng)估能力,科技創(chuàng)新和協(xié)調(diào)發(fā)展能力,決策咨詢(xún)和支持能力,公共管理和公共服務(wù)能力。加快中國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展的能力建設(shè),就是要根據(jù)中國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略提出的總體目標(biāo),在氣象綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)方面,在提供連續(xù)、滾動(dòng)、無(wú)縫隙的定時(shí)、定點(diǎn)、定量天氣預(yù)警、預(yù)報(bào)產(chǎn)品和氣候預(yù)測(cè)預(yù)估產(chǎn)品方面,在國(guó)家應(yīng)對(duì)全球變化,特別是氣候變化的科學(xué)支持系統(tǒng)方面,圍繞提高中國(guó)氣象事業(yè)整體業(yè)務(wù)服務(wù)和科技創(chuàng)新水平,充分發(fā)揮氣象在國(guó)家政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和提高人民生活水平中的重要基礎(chǔ)性和公益性作用等方面,增加投入力度,把提高能力作為系統(tǒng)工程來(lái)抓,通過(guò)實(shí)施重點(diǎn)工程建設(shè),努力加快中國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)從氣象大國(guó)到氣象強(qiáng)國(guó)的跨越。能力建設(shè)主要包括以下工程:綜合觀(guān)測(cè)系統(tǒng)工程、氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)工程、公共氣象服務(wù)系統(tǒng)工程、氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)工程、氣候變化應(yīng)對(duì)工程、航空航天氣象保障工程、人工影響天氣工程和氣象科技創(chuàng)新工程。本章對(duì)每一項(xiàng)工程的建設(shè)依據(jù)和必要性進(jìn)行了論述,并提出了開(kāi)展工程建設(shè)的主要內(nèi)容和目標(biāo)(或關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題),對(duì)工程建設(shè)實(shí)施后可能產(chǎn)生的重大影響也進(jìn)行了初步分析和評(píng)價(jià)。一、綜合觀(guān)測(cè)系統(tǒng)工程觀(guān)測(cè)系統(tǒng)是氣象事業(yè)的基礎(chǔ)。氣象賴(lài)以支撐的觀(guān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)在地球系統(tǒng)各個(gè)圈層內(nèi)進(jìn)行的長(zhǎng)期、不間斷、立體、綜合、龐大的觀(guān)測(cè)系統(tǒng)。就探測(cè)器而言,包括天基觀(guān)測(cè)系統(tǒng)、空基觀(guān)測(cè)系統(tǒng)和地基觀(guān)測(cè)系統(tǒng);就探測(cè)對(duì)象而言,涉及大氣物理、大氣化學(xué)及描述地球環(huán)境的諸多參數(shù)。同時(shí)還包括信息分發(fā)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、探測(cè)基準(zhǔn)和探測(cè)質(zhì)量技術(shù)支持保障系統(tǒng)等。加強(qiáng)觀(guān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)對(duì)加快氣象事業(yè)發(fā)展至關(guān)重要,是氣象事業(yè)發(fā)展能力建設(shè)的關(guān)鍵和重點(diǎn)。(一)建設(shè)必要性為提高天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率,我國(guó)已建成了觀(guān)測(cè)內(nèi)容較完整、分布較合理的氣象觀(guān)測(cè)站網(wǎng)和與之配套的信息分發(fā)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),初步開(kāi)展了面向氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)的站網(wǎng)建設(shè)。目前的氣象觀(guān)測(cè)站網(wǎng)是世界氣象組織全球天氣和氣候監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分,也是目前我國(guó)諸多地球觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中最重要的部分。為應(yīng)對(duì)氣候變化,首先要開(kāi)展氣候預(yù)測(cè)。然而,導(dǎo)致氣候變化的因素來(lái)自地球系統(tǒng)各圈層的相互作用,只依靠原有的主要基于天氣監(jiān)測(cè)的氣象觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)已無(wú)法滿(mǎn)足氣候預(yù)測(cè)需要,必須引入地球系統(tǒng)各圈層及其相互作用的參量,才有可能建立起先進(jìn)的氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)。因此,建立涉及地球系統(tǒng)各圈層的一體化綜合地球觀(guān)測(cè)系統(tǒng),已成為開(kāi)展氣候預(yù)測(cè)的首要條件。不僅如此,它也是地球系統(tǒng)其它學(xué)科發(fā)展的需要。國(guó)際社會(huì)對(duì)建立一體化地球觀(guān)測(cè)系統(tǒng)給予高度重視,并付諸積極行動(dòng)。2003年7月31日在美國(guó)華盛頓,由美國(guó)商業(yè)部的NOAA組織召開(kāi)了以地球觀(guān)測(cè)為主體的部長(zhǎng)級(jí)峰會(huì),美國(guó)、日本、中國(guó)等八個(gè)國(guó)家(組織)的官員和科學(xué)家參加了會(huì)議,會(huì)議通過(guò)了《高峰會(huì)議宣言——建立全球一體化綜合地球觀(guān)測(cè)系統(tǒng)》,與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為,擬建立的一體化綜合地球觀(guān)測(cè)系統(tǒng)將兼顧目前國(guó)際上許多重要的觀(guān)測(cè)系統(tǒng)。會(huì)議還決定成立地球觀(guān)測(cè)特別工作組(GEO),用一年左右的時(shí)間進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和有關(guān)協(xié)調(diào)工作,我國(guó)是工作組成員。華盛頓宣言標(biāo)志著全球一體化綜合地球觀(guān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。我國(guó)是建立綜合地球觀(guān)測(cè)系統(tǒng)的倡導(dǎo)者,并已經(jīng)為建立一體化地球觀(guān)測(cè)系統(tǒng)做出了積極努力。近年來(lái),為研究全球變化對(duì)我國(guó)的可能影響,中國(guó)氣象局和有關(guān)科研、業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)積極開(kāi)展了我國(guó)地球綜合觀(guān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和部分觀(guān)測(cè)站點(diǎn)的建設(shè)工作。我國(guó)地域遼闊,地表特征復(fù)雜,建立針對(duì)不同地表特征的陸—?dú)夂秃!獨(dú)膺^(guò)程物理模型及設(shè)計(jì)這些模式中合理的參數(shù)化方案,已成為影響我國(guó)短期氣候預(yù)測(cè)的關(guān)鍵問(wèn)題,是提高預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率的“瓶頸”。目前,我國(guó)與氣候系統(tǒng)觀(guān)測(cè)相關(guān)的觀(guān)測(cè)和資料收集分別由氣象、海洋、水利、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、科學(xué)院等多個(gè)部門(mén)分別完成,觀(guān)測(cè)內(nèi)容和方法、資料處理方式等都是按本部門(mén)、本學(xué)科的需求確定,缺乏對(duì)多圈層相互作用的有關(guān)變量進(jìn)行觀(guān)測(cè),缺乏對(duì)陸—?dú)?、海—?dú)?、生態(tài)—大氣、人類(lèi)活動(dòng)與大氣過(guò)程相互作用等進(jìn)行觀(guān)測(cè),沒(méi)有形成完善的科學(xué)數(shù)據(jù)共享體系,尚無(wú)法提供氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)及氣候變化研究需要的多種信息。根據(jù)上述分析,建立綜合觀(guān)測(cè)系統(tǒng)十分必要。它對(duì)于提升我國(guó)氣象現(xiàn)代化水平,增強(qiáng)對(duì)全球氣候變化的監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)能力,提高對(duì)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警能力,開(kāi)發(fā)利用氣候資源,更好的為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全服務(wù)具有重要意義。(二)工程建設(shè)的主要內(nèi)容跟蹤并借鑒全球一體化綜合地球觀(guān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的最新進(jìn)展,以強(qiáng)化氣候觀(guān)測(cè)為目標(biāo),在現(xiàn)有氣象觀(guān)測(cè)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,進(jìn)行升級(jí)和補(bǔ)充建設(shè),建立包括中國(guó)氣候觀(guān)測(cè)系統(tǒng)(CCOS)在內(nèi)的綜合觀(guān)測(cè)系統(tǒng),以便為正確認(rèn)識(shí)氣候變化及其影響以及氣候變化中自然因子與人類(lèi)活動(dòng)的作用提供所需的各類(lèi)觀(guān)測(cè)資料。綜合觀(guān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)是:瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)水平,建設(shè)成一個(gè)門(mén)類(lèi)較齊全、密度適宜、布局合理和自動(dòng)化程度高的地面、高空觀(guān)測(cè)網(wǎng),逐步形成以極軌、靜止和GPS小衛(wèi)星為主的綜合對(duì)地觀(guān)測(cè)體系,實(shí)現(xiàn)全球、全天候、多光譜、三維、定量觀(guān)測(cè)。建立與各種觀(guān)測(cè)系統(tǒng)相適應(yīng)的信息傳輸收集處理系統(tǒng)和計(jì)量檢定、技術(shù)支持與保障體系;對(duì)影響我國(guó)環(huán)境與天氣氣候變化的常規(guī)氣象要素及溫室氣體、氣溶膠成分、臭氧、有毒有害氣體,輻射、云水、土壤水分、海氣和陸氣及氣候系統(tǒng)其他圈層之間交換通量等物理、化學(xué)要素進(jìn)行立體的、動(dòng)態(tài)的、綜合的監(jiān)測(cè),獲取較完整的地球系統(tǒng)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。綜合觀(guān)測(cè)系統(tǒng)主要包括:地基觀(guān)測(cè)系統(tǒng)、空基觀(guān)測(cè)系統(tǒng)、天基觀(guān)測(cè)系統(tǒng)和特種觀(guān)測(cè)系統(tǒng)。綜合觀(guān)測(cè)系統(tǒng)包括中國(guó)氣候觀(guān)測(cè)系統(tǒng)(CCOS),因而包括以下重點(diǎn)內(nèi)容:陸地和海洋近地表參數(shù)、輻射參數(shù)、陸氣與海氣邊界的相關(guān)通量和交換及高層大氣觀(guān)測(cè);與大氣能量平衡分量有關(guān)的要素觀(guān)測(cè);大氣成分的濃度和分布測(cè)量;水循環(huán)和碳循環(huán)觀(guān)測(cè);衛(wèi)星連續(xù)觀(guān)測(cè);土壤、植被、土地利用、冰原、冰蓋和凍土觀(guān)測(cè);已有觀(guān)測(cè)資料的收集、數(shù)字化、質(zhì)量控制及資料集成和同化;古氣候代用序列重建等。1.地基觀(guān)測(cè)系統(tǒng)地面常規(guī)觀(guān)測(cè)要全部建成具有更高測(cè)量準(zhǔn)確度和運(yùn)行可靠性的自動(dòng)氣象觀(guān)測(cè)站,完善包括國(guó)家基本地面天氣站網(wǎng)、中尺度天氣監(jiān)測(cè)站網(wǎng)、城市天氣監(jiān)測(cè)站網(wǎng)、高速公路監(jiān)測(cè)網(wǎng)及氣象資料空白區(qū)(沙漠、高原、深山、海洋、灘涂)布設(shè)的無(wú)人自動(dòng)氣象站網(wǎng),基本地面天氣站網(wǎng)密度達(dá)到50公里;在主要中、小尺度天氣預(yù)報(bào)服務(wù)重點(diǎn)地區(qū)建成加密自動(dòng)氣象站網(wǎng),站網(wǎng)密度達(dá)到10-15公里;建設(shè)具有雙線(xiàn)偏振和相控陣技術(shù)的新型多功能、全國(guó)組網(wǎng)的多普勒天氣雷達(dá)站網(wǎng);基本形成站網(wǎng)布局合理、觀(guān)測(cè)要素齊全、觀(guān)測(cè)精度較高、時(shí)效性較強(qiáng),能滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)、服務(wù)與科研需求的地面常規(guī)綜合氣象觀(guān)測(cè)網(wǎng)。2.空基觀(guān)測(cè)系統(tǒng)空基觀(guān)測(cè)系統(tǒng)是氣象綜合觀(guān)測(cè)的重要組成部分,負(fù)責(zé)對(duì)0-36千米高空氣象變化進(jìn)行三維空間的定時(shí)、連續(xù)觀(guān)測(cè)。到2020年,建設(shè)基于GPS的氣象觀(guān)測(cè)系統(tǒng),并應(yīng)用GPS探空儀、臭氧探空儀、地基GPS水汽遙感探測(cè)儀、閃電定位儀、風(fēng)廓線(xiàn)儀、激光雷達(dá)和微型無(wú)人駕駛飛機(jī)探空儀等高空觀(guān)測(cè)新技術(shù),完成25個(gè)基準(zhǔn)高空觀(guān)測(cè)站和95個(gè)基本高空觀(guān)測(cè)站建設(shè)或改造;在不同緯度、青藏高原、西北干旱區(qū)增建臭氧探空站和輻射探空站,獲取臭氧、太陽(yáng)輻射的垂直分布的氣象觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù);在全國(guó)布設(shè)閃電定位系統(tǒng),部分地區(qū)布設(shè)地基GPS水汽遙感站和風(fēng)廓線(xiàn)儀;建立國(guó)內(nèi)商業(yè)航空器氣象觀(guān)測(cè)業(yè)務(wù)體系,著重做好航空器氣象資料下傳(AMDAR)的業(yè)務(wù)應(yīng)用;同時(shí)組織技術(shù)力量開(kāi)發(fā)長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間和升限高的無(wú)人駕駛大氣探測(cè)飛機(jī),形成系列化氣象探測(cè)無(wú)人駕駛飛機(jī)和配套探測(cè)設(shè)備,成為我國(guó)無(wú)人區(qū)進(jìn)行高空觀(guān)測(cè)的主要手段之一;并在一些特大中心城市的城市天氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)中與風(fēng)廓線(xiàn)儀相配合,建設(shè)使用微型無(wú)人駕駛飛機(jī)探空系統(tǒng)進(jìn)行近地面層、邊界層氣象觀(guān)測(cè)。重點(diǎn)建設(shè)一批代表性好和具有高精度、基準(zhǔn)監(jiān)測(cè)的高空觀(guān)測(cè)站,使其在高空氣象觀(guān)測(cè)中起到對(duì)觀(guān)測(cè)資料質(zhì)量控制的作用;建立必需的技術(shù)保障體系。3.天基觀(guān)測(cè)系統(tǒng)堅(jiān)持在發(fā)展業(yè)務(wù)化的極軌、靜止氣象衛(wèi)星的同時(shí),發(fā)展我國(guó)先進(jìn)的綜合對(duì)地觀(guān)測(cè)衛(wèi)星系統(tǒng)。通過(guò)發(fā)展第二代極軌風(fēng)云三號(hào),風(fēng)云二號(hào)02批和第二代靜止氣象衛(wèi)星風(fēng)云四號(hào)及GPS小衛(wèi)星研制,提高衛(wèi)星的壽命和穩(wěn)定性,完善衛(wèi)星對(duì)地觀(guān)測(cè)平臺(tái),提高衛(wèi)星遙感探測(cè)能力。組建由衛(wèi)星觀(guān)測(cè)平臺(tái),航空觀(guān)測(cè)平臺(tái)、地面驗(yàn)證觀(guān)測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)與信息中心組成天地一體化的綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全球、全天候、多光譜、三維、定量對(duì)地綜合探測(cè)業(yè)務(wù)應(yīng)用。建立以接收國(guó)內(nèi)衛(wèi)星資料為主、兼收國(guó)外對(duì)地觀(guān)測(cè)衛(wèi)星的資料獲取和共享體系,提高對(duì)氣候系統(tǒng)五大圈層地球物理變量和天氣尺度、中小尺度天氣系統(tǒng)高時(shí)效監(jiān)測(cè)分析能力;建立衛(wèi)星遙感資料和常規(guī)觀(guān)測(cè)資料綜合處理、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的應(yīng)用體系;提高衛(wèi)星遙感應(yīng)用水平,拓展衛(wèi)星遙感應(yīng)用領(lǐng)域。天基觀(guān)測(cè)系統(tǒng)將為我國(guó)地球系統(tǒng)科學(xué)全球和區(qū)域氣候變化研究提供強(qiáng)大的觀(guān)測(cè)支撐。4.特種觀(guān)測(cè)系統(tǒng)完善現(xiàn)有1個(gè)全球本底和3個(gè)區(qū)域本底監(jiān)測(cè)站的業(yè)務(wù)功能。在云南中甸、湖北神龍架和新疆新建三個(gè)業(yè)務(wù)功能比較齊全的區(qū)域本底站。按照WMO推薦的選址代表性條件,完成在華南、華中、西北、青藏高原、南海和內(nèi)蒙古中西部地區(qū)建立區(qū)域大氣本底監(jiān)測(cè)站建設(shè)和1個(gè)鄰近海洋地區(qū)全球大氣本底監(jiān)測(cè)站的建設(shè)。在完善全球、區(qū)域大氣本底監(jiān)測(cè)站、區(qū)域大氣生態(tài)站、區(qū)域大氣污染和城市監(jiān)測(cè)站網(wǎng)的基礎(chǔ)上,以大氣本底監(jiān)測(cè)站網(wǎng)、臭氧探空站和氣溶膠、輻射、酸雨監(jiān)測(cè)站網(wǎng)為平臺(tái),建立平流層臭氧、氣溶膠激光雷達(dá)觀(guān)測(cè)系統(tǒng),發(fā)展地基光學(xué)遙測(cè)手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)高空主要溫室氣體、近地層臭氧、臭氧垂直廓線(xiàn)和臭氧總量、大氣氣溶膠的主要物理化學(xué)特性、降水(霧)酸性、輻射、有毒環(huán)境物質(zhì)及其它化學(xué)活潑性痕量氣體等進(jìn)行長(zhǎng)期、系統(tǒng)和精密的觀(guān)測(cè)。二、氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)工程我國(guó)地處東亞季風(fēng)區(qū),天氣氣候復(fù)雜,氣象災(zāi)害造成的損失嚴(yán)重,是世界上受氣象災(zāi)害影響最嚴(yán)重的國(guó)家之一。受全球變化的影響,極端天氣氣候事件增多,使氣象災(zāi)害問(wèn)題更加復(fù)雜,嚴(yán)重威脅了我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展,減輕氣象災(zāi)害造成的影響和損失已成為我們的迫切任務(wù)。(一)建設(shè)必要性我國(guó)氣象災(zāi)害發(fā)生的時(shí)空分布極廣,并且很不均勻。低緯度地區(qū)多臺(tái)風(fēng)、暴雨和洪澇,中高緯度地區(qū)多寒潮、大風(fēng)、沙塵暴、干旱與洪澇;沿海地區(qū)夏季多發(fā)暴雨災(zāi)害。我國(guó)的氣象災(zāi)害種類(lèi)繁多,不僅包括臺(tái)風(fēng)、暴雨、冰雹、寒潮、大風(fēng)、暴風(fēng)雪、沙塵暴、雷暴、濃霧等天氣災(zāi)害,還包括干旱、洪澇、冷害、雪災(zāi)、持續(xù)高溫、海平面上升和沙漠化等氣候極端事件。山體滑坡、泥石流、病蟲(chóng)害等氣象次生和衍生災(zāi)害也時(shí)常發(fā)生。與氣象條件密切相關(guān)的大氣環(huán)境污染、重大傳染性疾病、有毒有害氣體泄漏擴(kuò)散等越來(lái)越受到人們的關(guān)注,成為影響人居生活質(zhì)量的重要問(wèn)題。此外,氣象災(zāi)害還往往導(dǎo)致各種災(zāi)害鏈的發(fā)生。當(dāng)前我國(guó)受氣象災(zāi)害影響的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。就城市而言,全國(guó)670多座城市中有400多座不同程度地缺水,其中缺水嚴(yán)重的城市達(dá)130多座。估計(jì)全國(guó)因缺水給城市工業(yè)產(chǎn)值造成的損失在1200億元以上,且呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。近5年華北連年干旱,北京市人均占有水資源量不足300立方米,僅為世界人均的1/30,嚴(yán)重威脅到城市的可持續(xù)發(fā)展。2003年夏季南方持續(xù)高溫干旱,城市供水供電十分緊張,許多城市不得不讓部分企業(yè)停產(chǎn)以保證市民生活用水。城市化進(jìn)程的加快使得城市生命線(xiàn)工程顯得非常弱,有些普通天氣現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的災(zāi)害。如2001年12月7日,僅1.8毫米的小雪就導(dǎo)致北京全市交通癱瘓。全球變暖使農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)受到?jīng)_擊和國(guó)家糧食安全受到威脅。不僅如此,全球變暖引起海平面上升,將給河口灣生態(tài)系統(tǒng)和海岸帶經(jīng)濟(jì)帶來(lái)災(zāi)難性影響。沿海實(shí)測(cè)資料顯示,我國(guó)海平面近五十年呈明顯上升趨勢(shì),近幾年上升速率加快。據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè),到21世紀(jì)末海平面上升將達(dá)到30-70厘米。約有70%以上的大城市、一半以上的人口和近60%的國(guó)民經(jīng)濟(jì)受到嚴(yán)重影響。同時(shí)還將引起海岸灘涂濕地、紅樹(shù)林和珊瑚礁等生態(tài)群?jiǎn)适?、海岸侵蝕、海水入侵沿海地下淡水層、沿海土地鹽漬化等,從而造成海岸、河口、海灣生態(tài)環(huán)境失衡,嚴(yán)重影響珊瑚礁、珊瑚島、礁島、鹽沼及紅樹(shù)林等海岸帶生態(tài)系統(tǒng)和海洋生物資源,進(jìn)而影響河口灣生態(tài)系統(tǒng)和海岸帶經(jīng)濟(jì)。最新研究表明,在海平面升高50厘米的情景下,我國(guó)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)的低濕區(qū)和潮間帶淺灘將減少10%-20%,防潮大堤的厚度將增加1-1.5米,僅此一項(xiàng)就將增加政府投資幾十億元人民幣。綜上所述,加強(qiáng)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)工程建設(shè),增強(qiáng)氣象防災(zāi)減災(zāi)能力,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,已迫在眉睫。(二)工程建設(shè)的主要內(nèi)容氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)工程是一項(xiàng)巨大的系統(tǒng)工程,在設(shè)計(jì)中應(yīng)該特別重視系統(tǒng)的整體性、結(jié)構(gòu)性、層次性、階段性、開(kāi)放性等原則。它由6個(gè)層次功能系統(tǒng)組成(圖4-1)。
信息中心系統(tǒng)預(yù)報(bào)、預(yù)警系統(tǒng)災(zāi)害綜合信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息傳輸系統(tǒng)預(yù)測(cè)、預(yù)估系統(tǒng)災(zāi)情和環(huán)境影響評(píng)估系統(tǒng)決策咨詢(xún)系統(tǒng)公共服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)急救援系統(tǒng)決策指揮系統(tǒng)
信息中心系統(tǒng)預(yù)報(bào)、預(yù)警系統(tǒng)災(zāi)害綜合信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息傳輸系統(tǒng)預(yù)測(cè)、預(yù)估系統(tǒng)災(zāi)情和環(huán)境影響評(píng)估系統(tǒng)決策咨詢(xún)系統(tǒng)公共服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)急救援系統(tǒng)決策指揮系統(tǒng)
圖4-1氣象防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)框圖
1.災(zāi)害綜合信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)。該系統(tǒng)建設(shè)是氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)。首先,要實(shí)現(xiàn)我國(guó)氣象災(zāi)害及次生災(zāi)害綜合信息資源整合,優(yōu)化資源配置,構(gòu)建科學(xué)合理的信息共享平臺(tái);其次,要在中國(guó)一體化地球觀(guān)測(cè)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,建設(shè)針對(duì)氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),特別要加強(qiáng)城市氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè),加強(qiáng)大中城市群及周邊地區(qū)如京津冀地區(qū)、長(zhǎng)江中下游地區(qū)和珠江三角洲地區(qū)監(jiān)測(cè)站網(wǎng)建設(shè),加強(qiáng)自動(dòng)氣象站,增加觀(guān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)量和大氣化學(xué)、大氣成分、閃電定位、大氣邊界層觀(guān)測(cè)等觀(guān)測(cè)項(xiàng)目,與天氣雷達(dá)和衛(wèi)星形成一體化的監(jiān)測(cè)網(wǎng)。2.預(yù)報(bào)、預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)。建成天氣災(zāi)害及其次生災(zāi)害精細(xì)、準(zhǔn)確、及時(shí)的定時(shí)、定點(diǎn)、定量的預(yù)報(bào)、預(yù)警系統(tǒng);建成氣候變化與極端氣候事件的預(yù)測(cè)系統(tǒng),為各級(jí)政府防災(zāi)減災(zāi)決策指揮提供科學(xué)依據(jù)和咨詢(xún)意見(jiàn)。3.災(zāi)害信息傳輸和服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)。縣以上的氣象災(zāi)害信息傳輸系統(tǒng)、信息中心系統(tǒng)、決策咨詢(xún)系統(tǒng)和公共服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)要求是:在現(xiàn)有框架基礎(chǔ)上進(jìn)一步充實(shí)和完善,以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的需求。4.災(zāi)情評(píng)估系統(tǒng)建設(shè)。災(zāi)情評(píng)估是氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)[2],是擬定減災(zāi)對(duì)策的定量依據(jù)。建立科學(xué)有效的評(píng)估方法,改善以往災(zāi)情損失統(tǒng)計(jì)中可信度不高的缺陷。建立完整的評(píng)價(jià)體系,包括評(píng)價(jià)目標(biāo)、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)模式、評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)、評(píng)價(jià)群體等內(nèi)容,開(kāi)展災(zāi)前評(píng)估和災(zāi)后評(píng)估。根據(jù)可能發(fā)生的氣象災(zāi)害特征,結(jié)合災(zāi)區(qū)的經(jīng)濟(jì)密度、人口密度、減災(zāi)實(shí)力、預(yù)測(cè)災(zāi)害能力等綜合指標(biāo),災(zāi)前預(yù)先估測(cè)氣象災(zāi)害的損失,作出災(zāi)前評(píng)估。根據(jù)對(duì)受災(zāi)范圍,人口傷亡程度,健康狀況的破壞,被毀生產(chǎn)和生活條件及其它經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境損失的客觀(guān)統(tǒng)計(jì),及時(shí)開(kāi)展災(zāi)后評(píng)價(jià)。5.應(yīng)急救援支持系統(tǒng)建設(shè)。建立完善的組織領(lǐng)導(dǎo)系統(tǒng),在政府災(zāi)害管理體系的統(tǒng)一框架下,建設(shè)氣象災(zāi)害應(yīng)急服務(wù)系統(tǒng),充分發(fā)揮氣象服務(wù)在災(zāi)前、災(zāi)中、災(zāi)后各階段的作用。積極開(kāi)展以人工增雨為主的人工影響天氣作業(yè),改善水資源短缺狀況,開(kāi)展人工消霧、消云等作業(yè)。同時(shí),要針對(duì)重大突發(fā)性事件(核污染、化學(xué)污染、能源危機(jī)、交通事故、公共衛(wèi)生突發(fā)事件等),研究應(yīng)急氣象服務(wù)技術(shù),建立氣象應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。6.決策指揮系統(tǒng)建設(shè)。將氣象災(zāi)害管理納入各級(jí)政府災(zāi)害管理體系。從制度上保證把氣象環(huán)境影響評(píng)估,特別是氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,納入各級(jí)政府的發(fā)展規(guī)劃。該系統(tǒng)附設(shè)執(zhí)行系統(tǒng)、保障系統(tǒng)、監(jiān)督系統(tǒng)等。三、公共氣象服務(wù)系統(tǒng)工程(一)建設(shè)必要性氣象與人們?nèi)粘5纳a(chǎn)、生活和切身利益息息相關(guān),黨和政府及人民群眾對(duì)氣象工作越來(lái)越關(guān)心。特別是近年氣候變化問(wèn)題已成為公眾和國(guó)際社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展,人們對(duì)生活質(zhì)量的預(yù)期要求將越來(lái)越高,氣象服務(wù)也就越來(lái)越重要。各級(jí)政府和有關(guān)部門(mén)從防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境保護(hù)和資源開(kāi)發(fā)利用、糧食安全體系的建立、城市和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水資源的可持續(xù)利用、國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略、城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的逐步實(shí)施,從國(guó)家重大基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)等出發(fā),已經(jīng)或?qū)?duì)公共氣象服務(wù)提出新的、更高的要求,要求在準(zhǔn)確的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)分析及定時(shí)、定點(diǎn)、定量預(yù)報(bào)和預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上,提供有針對(duì)性的防災(zāi)決策依據(jù)、氣候評(píng)估、氣象情報(bào)、氣象資料、氣候分析應(yīng)用、大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)、長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃依據(jù)等各種氣象服務(wù)產(chǎn)品。近年來(lái),公共氣象服務(wù)領(lǐng)域已發(fā)展到涵蓋國(guó)防、科技、教育、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、商業(yè)、能源、交通運(yùn)輸、建筑、林業(yè)、水利、海洋、鹽業(yè)、環(huán)保、旅游、民航、郵電、保險(xiǎn)、消防等100多個(gè)部門(mén)。公共服務(wù)產(chǎn)品大為豐富,已由最初單一的氣象預(yù)報(bào)服務(wù)發(fā)展為集多種服務(wù)為一體,多層次、全方位的綜合性氣象服務(wù)。與人民群眾相關(guān)的公眾氣象服務(wù)表現(xiàn)出為全社會(huì)提高大眾生活質(zhì)量的專(zhuān)門(mén)性服務(wù)(如健康、舒適、娛樂(lè)、旅游、度假等氣象指數(shù)預(yù)報(bào)),深受群眾歡迎。公共服務(wù)產(chǎn)品日益豐富、精細(xì),更加貼近生活、貼近百姓。公共氣象服務(wù)手段借助于電視、電話(huà)、報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)等媒介更加多樣化,用戶(hù)能夠靈活便捷地獲取所需要的信息。氣象服務(wù)產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。經(jīng)濟(jì)和科技全球化的大趨勢(shì),已使國(guó)家經(jīng)濟(jì)運(yùn)行融入全球經(jīng)濟(jì)軌道,這必然要求我國(guó)的公共氣象服務(wù)必須以全球的眼光、開(kāi)放的思維融入全球氣象經(jīng)濟(jì)和科技活動(dòng)。公共服務(wù)面臨著發(fā)達(dá)國(guó)家的直接競(jìng)爭(zhēng)。美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的氣象部門(mén)和私營(yíng)機(jī)構(gòu)設(shè)備精良、技術(shù)先進(jìn)、資金充足,已能在全球范圍內(nèi)為眾多領(lǐng)域和行業(yè)提供多種服務(wù)產(chǎn)品。我國(guó)公共服務(wù)必須采取跨越式發(fā)展戰(zhàn)略,擴(kuò)大開(kāi)放,加速技術(shù)引進(jìn),提高自主創(chuàng)新能力,在日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)。盡快建立面向21世紀(jì)的新一代公共氣象服務(wù)體系。(二)工程建設(shè)的主要內(nèi)容新一代公共氣象服務(wù)系統(tǒng)就是用現(xiàn)代化的、硬軟件一流的公共服務(wù)平臺(tái),開(kāi)展全局性、關(guān)鍵性科學(xué)技術(shù)研究及有重大服務(wù)應(yīng)用前景的技術(shù)開(kāi)發(fā),提高氣象服務(wù)的技術(shù)和手段;提供生動(dòng)、豐富、科學(xué)、可視化和精細(xì)化的一流公共服務(wù)產(chǎn)品;建立可滿(mǎn)足防災(zāi)減災(zāi)、國(guó)家安全、可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)公眾物質(zhì)和文化生活需要的服務(wù)體系,開(kāi)展面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)、環(huán)境外交、國(guó)防建設(shè)、趨利避災(zāi)的工程建設(shè),面向氣候變化相關(guān)領(lǐng)域、科研與教育、體育與健康、旅游與娛樂(lè)等的全方位氣象服務(wù)。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,動(dòng)態(tài)跟蹤,全程服務(wù)。公共氣象服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo):到2005年,初步建成適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、與國(guó)際接軌的我國(guó)新一代公共氣象服務(wù)系統(tǒng),初步建成科技水平高、適應(yīng)需求、現(xiàn)代化的公共服務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)服務(wù)產(chǎn)品多樣化,服務(wù)手段基本現(xiàn)代化,服務(wù)產(chǎn)品加工專(zhuān)業(yè)化,服務(wù)人才隊(duì)伍專(zhuān)職化,服務(wù)管理法規(guī)化。顯著提高公共服務(wù)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益。到2020年,建成滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展需求,總體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,某些方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平的我國(guó)新一代公共服務(wù)系統(tǒng)。公共氣象服務(wù)平臺(tái)的主要建設(shè)內(nèi)容有:1.信息加工處理系統(tǒng)。建設(shè)公共氣象服務(wù)產(chǎn)品綜合集成和再加工系統(tǒng),主要用于建立規(guī)范化服務(wù)產(chǎn)品加工平臺(tái),進(jìn)行氣象服務(wù)產(chǎn)品的綜合集成和再加工。建設(shè)氣象服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),用于存儲(chǔ)與公共氣象服務(wù)有關(guān)的資料,包括與用戶(hù)相關(guān)的特種觀(guān)測(cè)資料和指標(biāo)、加工包裝好的服務(wù)產(chǎn)品、服務(wù)反饋資料以及有關(guān)預(yù)報(bào)服務(wù)方法工具等。建設(shè)氣象服務(wù)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)氣象服務(wù)系統(tǒng)與氣象基本業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間、氣象服務(wù)系統(tǒng)內(nèi)部的信息交換。2.氣象預(yù)報(bào)發(fā)布系統(tǒng)。建設(shè)天氣預(yù)報(bào)電話(huà)咨詢(xún)服務(wù)系統(tǒng),建立和完善電視、報(bào)紙、公共無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)(如手機(jī)短信)等天氣預(yù)報(bào)制作分發(fā)系統(tǒng),建設(shè)重大災(zāi)害性天氣預(yù)警網(wǎng)系統(tǒng),建設(shè)公眾氣象服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站,建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤服務(wù)系統(tǒng)。建設(shè)便攜式現(xiàn)場(chǎng)決策氣象服務(wù)子系統(tǒng),包括現(xiàn)場(chǎng)氣象服務(wù)通信設(shè)施、現(xiàn)場(chǎng)氣象服務(wù)信息調(diào)用顯示設(shè)備等。3.氣象專(zhuān)業(yè)電視頻道建設(shè)。建設(shè)國(guó)家—省級(jí)天氣頻道節(jié)目制作系統(tǒng),通過(guò)氣象專(zhuān)業(yè)電視頻道滿(mǎn)足公眾對(duì)氣象信息需求,發(fā)揮電視媒體普及、快速、形象的宣傳優(yōu)勢(shì)作用。4.農(nóng)村氣象服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)。建設(shè)以地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感系統(tǒng)(RS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)為支撐的農(nóng)業(yè)氣象信息綜合服務(wù)系統(tǒng),建設(shè)農(nóng)村氣象信息服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供氣象科技指導(dǎo)。5.公眾氣象服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)建設(shè)。通過(guò)對(duì)各種氣象預(yù)報(bào)、警報(bào)產(chǎn)品發(fā)布的時(shí)效、頻率,產(chǎn)品內(nèi)容是否準(zhǔn)確、連貫、表述清楚,產(chǎn)品文本是否恰當(dāng)?shù)貜?qiáng)調(diào)了事件可能造成的危害及是否將實(shí)際發(fā)生的情況告訴公眾等服務(wù)內(nèi)容的科學(xué)評(píng)價(jià),掌握公眾對(duì)氣象服務(wù)的滿(mǎn)意度,掌握氣象服務(wù)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益,促進(jìn)氣象事業(yè)發(fā)展。四、氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)工程當(dāng)前氣候問(wèn)題已成為重點(diǎn)科學(xué)領(lǐng)域,在氣候變化背景下提高氣候預(yù)測(cè)水平,對(duì)適應(yīng)和減緩氣候變化及其造成的負(fù)面影響有著十分重要的作用。它不僅涉及國(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人民生活,還涉及政治和國(guó)家安全。因此,加強(qiáng)氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)是擺在我們面前的十分迫切的任務(wù)。(一)建設(shè)必要性近十幾年來(lái)在全球氣候變化影響下我國(guó)的天氣氣候?yàn)?zāi)害呈加重趨勢(shì),給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成了重大損失。預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó)氣候?qū)⒗^續(xù)變化,并可能加劇一些地區(qū)水資源短缺,加快土地沙漠化,極端天氣氣候事件可能更為頻繁,給中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)更大壓力和挑戰(zhàn)?!吨袊?guó)21世紀(jì)議程》“保護(hù)大氣層”方案領(lǐng)域D要求進(jìn)行“氣候變化的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)及服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)”,并提出如下目標(biāo):確立短期氣候振蕩的物理基礎(chǔ),提出年際氣候預(yù)報(bào)方法,并開(kāi)展業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)試驗(yàn);研究氣候系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的基本理論,開(kāi)展年以上時(shí)間尺度氣候趨勢(shì)預(yù)報(bào)的試驗(yàn)研究;研究人類(lèi)活動(dòng)與各種自然因子對(duì)氣候的影響,建立氣候長(zhǎng)期變化理論;建立氣候變化影響評(píng)估模式,評(píng)估氣候變化對(duì)中國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的影響?!吨袊?guó)21世紀(jì)議程》還針對(duì)氣候變化監(jiān)測(cè)和研究計(jì)劃提出了具體任務(wù)。當(dāng)前,提高氣候的預(yù)測(cè)水平,適應(yīng)和減緩氣候變化已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志,因而受到國(guó)際社會(huì)的普遍重視。世界主要?dú)庀蟠髧?guó)和組織投入巨額資金,啟動(dòng)了旨在提高氣候預(yù)測(cè)能力和水平的氣候模式發(fā)展計(jì)劃,如歐共體的PRISM模式計(jì)劃,美國(guó)的ESMF模式計(jì)劃,NCAR的CCSM模式計(jì)劃和日本的地球模擬器計(jì)劃等。過(guò)去十余年我國(guó)的氣候預(yù)測(cè)研究和業(yè)務(wù)工作得到了很大加強(qiáng)。開(kāi)展了國(guó)家氣候中心的建設(shè),成功地實(shí)施了“九五”國(guó)家重中之重項(xiàng)目“我國(guó)短期氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)的研究”,短期氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)一期工程已基本完成。各省積極開(kāi)展了省級(jí)氣候科研和業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè),相關(guān)部門(mén)進(jìn)一步加大了對(duì)氣候科學(xué)研究的投入,使我國(guó)氣候科研和業(yè)務(wù)水平得到很大提高。但我國(guó)的氣候業(yè)務(wù)和科研工作距離世界先進(jìn)水平仍存在一定差距。當(dāng)前我國(guó)發(fā)布的氣候監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)和評(píng)估產(chǎn)品還遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)諸多方面的需求。面對(duì)這一情況,我國(guó)應(yīng)采取的戰(zhàn)略是加快氣候系統(tǒng)工程建設(shè),加強(qiáng)研究氣候變化的事實(shí)、成因及氣候變化對(duì)我國(guó)的影響與適應(yīng)對(duì)策,提高我國(guó)的氣候變化監(jiān)測(cè)水平和預(yù)測(cè)能力。(二)工程建設(shè)的主要內(nèi)容我國(guó)的氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)包括三大重點(diǎn):一是研發(fā)新一代氣候系統(tǒng)模式;二是建設(shè)高性能計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);三是將國(guó)家氣候中心(NCC)建成亞洲區(qū)域氣候中心,并成為世界氣象組織的區(qū)域氣候中心之一。1.研發(fā)新一代氣候系統(tǒng)模式建立一套擁有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、具有可持續(xù)創(chuàng)新能力的、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、多種尺度結(jié)合的、研究與業(yè)務(wù)應(yīng)用通用的氣候系統(tǒng)模式,為最終建立中國(guó)自己的地球系統(tǒng)模式奠定基礎(chǔ)。將氣候系統(tǒng)模式應(yīng)用到業(yè)務(wù)實(shí)踐和科學(xué)研究中,顯著提高我國(guó)氣候預(yù)測(cè)預(yù)估和氣候變化研究的水平。發(fā)展人機(jī)交互工作平臺(tái),完善預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)流程,全面提高氣候預(yù)測(cè)預(yù)估能力和水平。2.建設(shè)高性能計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)緊跟國(guó)家信息化步伐,按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、資源共享、應(yīng)用主導(dǎo)、安全可靠”的原則,加快“北京高性能計(jì)算機(jī)應(yīng)用中心”的建設(shè)。該中心將以高性能計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為核心,加快信息處理和存儲(chǔ)能力建設(shè)與信息資源共享,加快計(jì)算能力建設(shè)與計(jì)算資源共享,加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與網(wǎng)絡(luò)資源共享,強(qiáng)化信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全體系,大力推進(jìn)資源共享超級(jí)平臺(tái)建設(shè),提升氣象信息化水平,實(shí)現(xiàn)信息資源高度共享。為提高“北京高性能計(jì)算機(jī)應(yīng)用中心”的能力,滿(mǎn)足氣候系統(tǒng)模擬和預(yù)測(cè)的需求,近期引進(jìn)“神州-Ⅳ”巨型計(jì)算機(jī),計(jì)算速度達(dá)到13.4萬(wàn)億次/秒,建立峰值性能為30-50萬(wàn)億次/秒的大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng);到2010年前后爭(zhēng)取建立具有100萬(wàn)億次/秒以上的高性能大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。3.北京氣候中心(BCC)建設(shè)“十一五”期間,完成我國(guó)短期氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)工程二期建設(shè)任務(wù)。它將成為BCC的基礎(chǔ)能力建設(shè),屆時(shí)將可能把BCC的業(yè)務(wù)能力拓展到東亞區(qū)域和全球,承擔(dān)WMO區(qū)域氣候中心的職能,并力爭(zhēng)成為WMO的區(qū)域氣候中心(RCC)。工程建設(shè)主要內(nèi)容是:BCC基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);BCC業(yè)務(wù)系統(tǒng)工程建設(shè)(氣候系統(tǒng)模式與超級(jí)集合業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè));全球氣候系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)及東亞區(qū)域再分析資料數(shù)據(jù)集建設(shè);季節(jié)到年際氣候預(yù)測(cè)綜合系統(tǒng)的建設(shè);應(yīng)用氣候業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)(東亞和全球氣候影響評(píng)價(jià));氣候變化相關(guān)業(yè)務(wù)研究系統(tǒng)建設(shè);國(guó)家級(jí)與區(qū)域和省級(jí)氣候業(yè)務(wù)集成系統(tǒng)。在BCC下還要建設(shè)國(guó)家級(jí)氣候科學(xué)技術(shù)研發(fā)中心。針對(duì)全球氣候變化問(wèn)題跨學(xué)科和綜合性的特點(diǎn),需要建設(shè)具有多學(xué)科專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍的綜合性國(guó)家氣候變化研究實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)展有關(guān)全球氣候變化的科學(xué)技術(shù)和對(duì)策研究。針對(duì)未來(lái)水資源緊缺和干旱的嚴(yán)峻形勢(shì)及氣候變化對(duì)水資源的明顯影響,建立國(guó)家空中水資源和干旱監(jiān)測(cè)、預(yù)警、評(píng)價(jià)中心。針對(duì)人類(lèi)活動(dòng)影響和氣候資源退化問(wèn)題,加強(qiáng)氣候資源優(yōu)化調(diào)控技術(shù)研究,建設(shè)國(guó)家級(jí)氣候資源優(yōu)化調(diào)控技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室。五、氣候變化應(yīng)對(duì)工程近200年來(lái),人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境的影響達(dá)到空前水平,氣候系統(tǒng)面臨失衡的危險(xiǎn)。以增溫為特征的全球氣候變化已成為不爭(zhēng)的事實(shí),它導(dǎo)致極端天氣氣候事件增多,各種氣象災(zāi)害頻繁發(fā)生。政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)評(píng)估預(yù)測(cè):21世紀(jì)全球平均氣溫將上升1.4-5.8℃,使海平面升高9-88厘米。這些變化足以淹沒(méi)一些沿海繁榮經(jīng)濟(jì)帶,像馬爾代夫這樣的島國(guó)生存將面臨威脅。氣候變化將對(duì)自然和經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)造成從未有過(guò)的壓力。據(jù)英國(guó)觀(guān)察家報(bào)2003年10月披露,美國(guó)五角大樓向白宮報(bào)告,氣候變暖可能導(dǎo)致氣候突變,由此引發(fā)全球性騷亂和核戰(zhàn)爭(zhēng)。災(zāi)難性氣候變化將在很多方面對(duì)國(guó)家安全構(gòu)成挑戰(zhàn);核沖突、罕見(jiàn)的旱災(zāi)、饑荒和暴亂有可能波及全球。維護(hù)氣候系統(tǒng)的均衡,統(tǒng)籌人與自然的和諧發(fā)展,已成為當(dāng)今國(guó)際社會(huì)的共識(shí)。適應(yīng)和減緩氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響,已成為當(dāng)今在國(guó)際環(huán)境外交中維護(hù)國(guó)家權(quán)益斗爭(zhēng)的焦點(diǎn)。十六屆三中全會(huì)強(qiáng)調(diào)堅(jiān)持以人為本,樹(shù)立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀(guān),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人的全面發(fā)展。中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化受到人口、資源和環(huán)境的嚴(yán)重制約。同時(shí)中國(guó)人口和經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)及其對(duì)氣候系統(tǒng)施加的巨大壓力也受到國(guó)際社會(huì)關(guān)注,個(gè)別國(guó)家甚至以此為借口要求限制中國(guó)的發(fā)展。面對(duì)這一形勢(shì),積極應(yīng)對(duì)氣候變化帶來(lái)的挑戰(zhàn),已成為擺在我們面前的重要課題。本工程圍繞適應(yīng)和減緩這個(gè)主題,從氣象能源開(kāi)發(fā)利用、固碳減排、海冰資源化利用、食物安全、國(guó)家重大工程生態(tài)影響評(píng)估等方面,提出了應(yīng)對(duì)氣候變化的建設(shè)內(nèi)容。(一)氣象能源開(kāi)發(fā)利用1.建設(shè)必要性我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)狀況及面臨的挑戰(zhàn)。我國(guó)是世界上以煤為主要能源的國(guó)家之一,也是煤炭消費(fèi)大國(guó)。據(jù)中國(guó)新能源和可再生能源1999年白皮書(shū)估計(jì),目前我國(guó)煤炭剩余可開(kāi)采量為1145億噸,可供開(kāi)采不足百年;石油剩余可開(kāi)采儲(chǔ)量32.735億噸,可供開(kāi)采不足20年;天然氣可開(kāi)采儲(chǔ)量11704億立方米,可供開(kāi)采不足60年。能源污染使我國(guó)每年損失1000多億。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。開(kāi)發(fā)風(fēng)能、太陽(yáng)能等氣象能源是建立高效、低碳、零碳、低成本能源結(jié)構(gòu)的重要途徑。2001年7月,國(guó)際社會(huì)在德國(guó)波恩通過(guò)UNFCCC公約締約方會(huì)議達(dá)成共識(shí),贊成推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展,并一致認(rèn)為核電并非所謂“清潔能源”。2001年10月27日通過(guò)了可再生能源指南,目的是推動(dòng)可再生能源的電力發(fā)展。風(fēng)能、太陽(yáng)能等是氣候資源的重要組成部分,并且是經(jīng)濟(jì)、無(wú)污染和可再生的新能源。開(kāi)發(fā)利用氣象能源是我國(guó)建立高效、低碳/零碳、可持續(xù)發(fā)展能源體系的重要途徑。1992年“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”之后,我國(guó)制定能源戰(zhàn)略規(guī)劃,明確了建立氣象能源體系的目標(biāo),提出要“因地制宜地開(kāi)發(fā)和推廣太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等清潔能源”。明確了太陽(yáng)能等重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。為促進(jìn)風(fēng)電的快速發(fā)展,國(guó)家推行了風(fēng)電場(chǎng)特許權(quán)建設(shè)方式,在國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)組織下又專(zhuān)門(mén)起草了風(fēng)力發(fā)電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,提出到2020年全國(guó)建設(shè)2000萬(wàn)千瓦風(fēng)電項(xiàng)目的宏偉目標(biāo)。我國(guó)風(fēng)能、太陽(yáng)能利用現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)潛力分析。氣象能源具有取之不盡、用之不竭;就地可取、不需運(yùn)輸;分布廣泛、分散使用;不污染環(huán)境、不破壞生態(tài);周而復(fù)始、可以再生等特點(diǎn)。近年來(lái),我國(guó)大型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅速,2003年新增風(fēng)電機(jī)組131臺(tái),裝機(jī)容量9.8萬(wàn)kW,增長(zhǎng)率為21%。新增8個(gè)風(fēng)電場(chǎng)。到2003年底全國(guó)累計(jì)風(fēng)電機(jī)組1042臺(tái),裝機(jī)容量56.7萬(wàn)kW,共有40個(gè)風(fēng)電場(chǎng),分布在14個(gè)?。▍^(qū)、市),使我國(guó)風(fēng)力發(fā)電邁上了一個(gè)新臺(tái)階。全國(guó)累計(jì)安裝使用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)19萬(wàn)多臺(tái)。我國(guó)太陽(yáng)能利用多以光伏電池與太陽(yáng)熱能綜合利用為主。1999年,西藏7個(gè)無(wú)電縣城安裝了光伏系統(tǒng)(總計(jì)3039戶(hù),430kW光伏系統(tǒng)功率),解決了機(jī)關(guān)和居民用電問(wèn)題。另外,我國(guó)太陽(yáng)能采暖建筑發(fā)展很快,如蘭州“陽(yáng)光計(jì)劃”投資4.28億元,興建73.3萬(wàn)平方米太陽(yáng)能住宅小區(qū)。我國(guó)風(fēng)能資源十分豐富。據(jù)測(cè)算,全國(guó)離地面10m高度層上的陸地風(fēng)能資源總量為32.26×1011W,實(shí)際可開(kāi)發(fā)量為2.53×1011W,近海(水深10m),離海面10m高風(fēng)能儲(chǔ)量約7.5億kW,為陸地總量的3倍多。我國(guó)太陽(yáng)能資源十分豐富。陸地每年接受太陽(yáng)輻射能相當(dāng)于2.4萬(wàn)億噸標(biāo)煤,豐富區(qū)主要集中在藏、青、新、甘、寧和內(nèi)蒙古等地區(qū)。青藏高原總輻射量(5850兆瓦/米2以上)和日照時(shí)數(shù)(3000小時(shí)以上)均為全國(guó)最高,屬世界太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)之一。有“日光城”之稱(chēng)的拉薩市,1961年至1970年相對(duì)日照為68%,年平均晴天為108.5天,年日照時(shí)數(shù)為3200~330O小時(shí),輻射量在670~837x104kJ/cm2·a,相當(dāng)于225~285kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒所發(fā)出的熱量。開(kāi)發(fā)利用氣象能源的可能性。我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的200-300千瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化率已超過(guò)90%;600千瓦機(jī)組樣機(jī)的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到80%左右。具備了自行研制開(kāi)發(fā)容量從100瓦到10千瓦的10多種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能力。太陽(yáng)能作為一種重要的清潔能源,其開(kāi)發(fā)利用遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用水平,主要原因是由于太陽(yáng)能資源的開(kāi)發(fā)利用成本太高,難以達(dá)到大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的程度。2.主要建設(shè)內(nèi)容建設(shè)風(fēng)能、太陽(yáng)能評(píng)估系統(tǒng)。利用最近30年(1971-2000年)全國(guó)2600個(gè)氣象臺(tái)站的氣象整編資料,建立我國(guó)高分辨率風(fēng)能、太陽(yáng)能評(píng)估系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)研究全球氣候變化可能導(dǎo)致的中國(guó)氣候變化情況,科學(xué)評(píng)估我國(guó)的風(fēng)能、太陽(yáng)能狀況,為開(kāi)發(fā)利用風(fēng)能、太陽(yáng)能提供依據(jù)。風(fēng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)服務(wù)系統(tǒng)。隨著風(fēng)電裝機(jī)容量不斷增加,風(fēng)電在地方電網(wǎng)中的比重不斷增大,風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定性影響越來(lái)越大,對(duì)風(fēng)的預(yù)報(bào)勢(shì)必成為風(fēng)電上網(wǎng)調(diào)配的有效手段。目前美國(guó)和丹麥正在建設(shè)風(fēng)場(chǎng)預(yù)報(bào)系統(tǒng),我國(guó)應(yīng)盡快啟動(dòng)這方面的建設(shè)項(xiàng)目,建立風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)資源短期預(yù)報(bào)系統(tǒng)。(二)固碳減排固碳是減緩溫室氣體排放與氣候變暖,保護(hù)人類(lèi)生存環(huán)境的重要措施,對(duì)于我國(guó)環(huán)境保護(hù)與履行國(guó)際公約將起到重要作用。陸地植物固碳是指植物利用光合作用來(lái)吸收并貯藏二氧化碳。植物固碳是控制二氧化碳最直接且副作用最少的方法,因而受到國(guó)際社會(huì)關(guān)注,常被作為固碳首選方案。1.建設(shè)必要性我國(guó)減排面臨的形勢(shì)。作為發(fā)展中國(guó)家,我國(guó)在《京都議定書(shū)》第一期行動(dòng)中不承擔(dān)減排義務(wù),但我國(guó)作為溫室氣體排放第二大國(guó),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增加,將面臨越來(lái)越大的減排壓力。同時(shí),氣候變化對(duì)中國(guó)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的負(fù)面影響日益凸現(xiàn),亦要求采取應(yīng)對(duì)措施以減少氣候變化造成的損失。植物固碳對(duì)減緩氣候變化的重要作用。陸地碳貯量超過(guò)2萬(wàn)億噸(大氣碳儲(chǔ)量為0.75萬(wàn)億噸)。而且,陸地的固碳潛力受人類(lèi)活動(dòng)如植樹(shù)造林和退耕還林還草的影響。與能源和工業(yè)部門(mén)的減排措施相比,植物固碳相對(duì)廉價(jià),且可改善環(huán)境,因此備受關(guān)注。植物固碳的可能性。目前已有三種較成熟的植物固碳技術(shù),一是基于生態(tài)系統(tǒng)管理的森林固碳技術(shù),二是基于選種育種和種植技術(shù)的固碳技術(shù),三是基于基因技術(shù)培育新品種的固碳技術(shù)。它們?yōu)閷?shí)現(xiàn)植物固碳提供了技術(shù)保障。我國(guó)森林平均碳密度(40噸/公頃)仍遠(yuǎn)低于世界平均水平,僅為其潛在碳儲(chǔ)量的一半左右,且幼齡林和殘次林較多,尚存在較大的增長(zhǎng)空間。2.主要建設(shè)內(nèi)容發(fā)展速生豐產(chǎn)用材林增加植物固碳。速生豐產(chǎn)林以其巨大的生產(chǎn)力和固碳速率成為重要的固碳途徑。速生楊樹(shù)林生產(chǎn)力相當(dāng)于天然林(比如針葉林)的20倍到30倍,5年到7年就可以成材,生物量相當(dāng)于原始林在自然情況下150年到200年的產(chǎn)量。我國(guó)基于速生豐產(chǎn)林固碳工程建設(shè)要從3個(gè)方面著手:一是發(fā)展育種和選種技術(shù),最大可能地提高人工林固碳能力;二是加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)管理,提高人工林生產(chǎn)力。我國(guó)現(xiàn)有人工林約38萬(wàn)平方千米,到2050年可達(dá)158萬(wàn)平方千米。若今后50年內(nèi)采取集約經(jīng)營(yíng),使人工林平均蓄積量提高一倍,即平均生物量達(dá)到112噸/公頃,平均固碳56噸/公頃,則可增加固碳量44.2億噸,總量達(dá)到88.4億噸;三是結(jié)合不同區(qū)域特點(diǎn),建立生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或食物鏈及生物地球化學(xué)循環(huán)的優(yōu)化模式,高效提供食物、能源與工業(yè)原料,并充分發(fā)揮人工林在景觀(guān)和污染控制方面的綜合效益。建設(shè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的人工草地增加植物固碳。草地與森林和海洋并列為地球的三大碳庫(kù)。中國(guó)的天然草地品質(zhì)偏低,人工草地比例過(guò)小,不足全部農(nóng)牧業(yè)用地面積的1%;而且占國(guó)土面積45%的草地只能提供不到20%的國(guó)民所需肉食,每公頃草地畜產(chǎn)品單位僅相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家的1/20-1/50。人工草地生產(chǎn)量高出天然草地的15-20倍,我國(guó)只需要發(fā)展10%的人工草地就可以代替原來(lái)的天然草地,且有利于發(fā)展現(xiàn)代化舍飼畜牧業(yè)。為此,我國(guó)應(yīng)因地制宜適度發(fā)展人工草地,在實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí),增加固碳能力。保護(hù)天然林和天然草地增加固碳。森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,具有顯著的固碳功能,在減緩全球氣候變化中具有不可替代的作用。森林每生產(chǎn)一立方米木材約可吸收1.83噸二氧化碳。目前,我國(guó)森林的平均碳密度(40噸/公頃)僅為其潛在碳儲(chǔ)量的一半左右。因此,通過(guò)加強(qiáng)撫育和管理可極大提高固碳能力。我國(guó)天然草地約有430萬(wàn)平方千米,占國(guó)土面積的45%,居世界第二位,其中85%的草地分布在西部。但由于植被破壞、超載放牧、不合理開(kāi)墾及草原工作低投入、輕管理等,我國(guó)天然草地中退化草地達(dá)到70%,其中嚴(yán)重退化的達(dá)40%。因此,保護(hù)天然草地不僅有助于改善我國(guó)生存環(huán)境,亦將大大提高固碳能力。實(shí)施生態(tài)農(nóng)業(yè)增加固碳。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一種開(kāi)放型生態(tài)系統(tǒng),農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的投入和產(chǎn)出環(huán)節(jié)是不平衡的,人類(lèi)對(duì)耕地物質(zhì)投入不足及利用不當(dāng)都會(huì)導(dǎo)致耕地質(zhì)量退化,并使耕地成為溫室氣體的重要排放源。研究表明,與施化肥農(nóng)田相比,不施化肥農(nóng)田的溫室氣體綜合排放效應(yīng)下降15.99%,少施化肥則下降5.9%,不施化肥或少施化肥是減少溫室氣體排放的最佳措施。因此,增加綠肥播種面積或利用野生綠肥可使農(nóng)業(yè)土壤成為更大的溫室氣體匯。盡管要維持耕地的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)必須施用化肥,但可以通過(guò)科學(xué)施肥措施提高肥料的有效利用率,逐步減少化肥使用量從而達(dá)到減少溫室氣體排放與增加固碳的目的。同時(shí),通過(guò)選育高產(chǎn)的優(yōu)良作物品種,貯備和培育一批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲(chóng)害的作物品種,提高碳氮利用率,減少碳氮損失,亦可達(dá)到減排與增匯的目的。實(shí)施退耕還林草增加固碳。一般農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)旱作耕地與開(kāi)墾初期相比,有機(jī)質(zhì)含量下降60%~80%,含氮量下降60%左右,從而使耕地成為向大氣排放碳氧化物和氮氧化物的重要源。因此,退耕還林還草等措施將可大大增加陸地固碳能力,減少溫室氣體排放。適應(yīng)全球氣候變暖的經(jīng)營(yíng)管理固碳工程。為適應(yīng)全球氣候變暖,特別是未來(lái)可能繼續(xù)變暖的總趨勢(shì),應(yīng)采取必要經(jīng)營(yíng)管理措施,達(dá)到最大限度地提高森林成活率,增加森林固碳能力的目的,包括選育良種、營(yíng)造溫暖性耐旱樹(shù)種和采用適應(yīng)氣候變化的間伐和輪伐期經(jīng)營(yíng)對(duì)策。(三)海冰資源化利用我國(guó)渤海在冬季形成大范圍的海冰。由于海水在凍結(jié)過(guò)程中將大部分鹽分排析出,因此海冰的鹽分(3‰~8‰)大大低于海水,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理以較低的成本將其轉(zhuǎn)變?yōu)榈?,就有可能為解決北方地區(qū)缺水問(wèn)題找到新的淡水資源,并為增加我國(guó)淡水資源總量做出貢獻(xiàn)。1.建設(shè)必要性環(huán)渤海地區(qū)是我國(guó)淡水資源最緊缺的地區(qū)之一。環(huán)渤海地區(qū)的遼寧、河北、北京、天津和山東三省二市是我國(guó)北方的重要經(jīng)濟(jì)區(qū),人口占全國(guó)總?cè)丝诘?6.4%,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值占全國(guó)的22.8%。隨著京津唐、遼中南和山東半島大都市群的形成,這里已經(jīng)成為僅次于珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展地帶??焖俚某鞘谢M(jìn)程使得這一地區(qū)淡水人均擁有量大幅度減少,2002年人均淡水資源擁有量為:北京119m3、天津36m3、山東108m3、河北128m3、遼寧353m3,顯然處于嚴(yán)重短缺狀況。水資源短缺已經(jīng)成為21世紀(jì)環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素。增加淡水資源儲(chǔ)備的新戰(zhàn)略。國(guó)家對(duì)解決環(huán)渤海地區(qū)水資源緊缺問(wèn)題非常重視,采取的戰(zhàn)略對(duì)策主要是工程性調(diào)水和節(jié)水灌溉,已陸續(xù)實(shí)施了引灤濟(jì)津、引黃濟(jì)津等工程性調(diào)水。然而長(zhǎng)距離調(diào)水不僅工程浩大,投資甚多,水質(zhì)的改變及由此帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境方面的影響更難估量。對(duì)于解決環(huán)渤海地區(qū)的淡水資源短缺問(wèn)題而言,“開(kāi)源”的意義更大于“節(jié)流”。渤海的海冰如果經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理,以較低的成本將其轉(zhuǎn)變?yōu)榈?,就有可能為解決缺水問(wèn)題找到新的淡水資源。據(jù)初步估算,遼東灣常冰年(1999/2000年)的海冰資源量為38億立方米,輕冰年(2001/2002年)為8.4億立方米;渤海海冰作為淡水資源的潛在可利用儲(chǔ)量在重冰年為1000億立方米,常冰年為300億立方米,輕冰年也可達(dá)100億立方米。由國(guó)家“863項(xiàng)目”支持的渤海海冰資源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)研究報(bào)告指出,海冰淡化是一項(xiàng)解決環(huán)渤海地區(qū)戰(zhàn)略性水資源短缺的創(chuàng)新技術(shù),與海水淡化工程相比較,海冰淡化示范工程在投資額、產(chǎn)水量、造水成本、大規(guī)模戰(zhàn)略水資源儲(chǔ)備等方面都具有明顯優(yōu)勢(shì)。2.主要建設(shè)內(nèi)容建立海冰資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。利用衛(wèi)星遙感等先進(jìn)技術(shù),調(diào)查海冰資源,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海冰的動(dòng)態(tài)變化,可以準(zhǔn)確把握海冰資源數(shù)量與質(zhì)量,了解海冰儲(chǔ)量的時(shí)空分布規(guī)律和變化特征。建立海冰開(kāi)發(fā)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)系統(tǒng)。對(duì)環(huán)渤海地區(qū)氣候的影響進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)海冰資源可開(kāi)發(fā)利用潛力,研究海冰開(kāi)發(fā)的環(huán)境影響及對(duì)渤海鹽度和海洋生物的影響。海冰資源利用成套技術(shù)開(kāi)發(fā)與管理體制研究。海冰資源利用成套技術(shù)包括海冰采集技術(shù)、海冰淡化技術(shù)、海冰存儲(chǔ)技術(shù)、海冰水輸送技術(shù)和利用技術(shù)。按照生活用水、生產(chǎn)用水和生態(tài)用水三種方式?jīng)Q定海冰淡化的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),建立集約化利用管理體制、成本價(jià)格管理體制和水質(zhì)安全管理體制。水資源是國(guó)家的基本戰(zhàn)略資源,海冰的產(chǎn)業(yè)化過(guò)程應(yīng)按照政府指導(dǎo)下的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制進(jìn)行運(yùn)作,即由企業(yè)進(jìn)行投資和管理,科研部門(mén)提供技術(shù)支撐,政府部門(mén)提供政策扶持和行政支持,也就是執(zhí)行“產(chǎn)、學(xué)、官”的產(chǎn)業(yè)化模式。海冰資源產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)。實(shí)現(xiàn)海冰資源量與淡水需求量之間的有機(jī)統(tǒng)一,基地周邊既要有足夠的海冰資源,又要毗鄰淡水資源緊缺的城市群、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地或經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū),同時(shí)還要具備有利于存儲(chǔ)和輸送的條件。(四)食物安全氣象保障自1974年11月聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)提出“食物安全”概念以來(lái),食物安全的內(nèi)涵已由最初的強(qiáng)調(diào)食物數(shù)量安全演變?yōu)楝F(xiàn)在強(qiáng)調(diào)食物的數(shù)量、質(zhì)量和可持續(xù)三方面的內(nèi)容。食物數(shù)量安全既涉及食物的絕對(duì)數(shù)量,也涉及到食物的相對(duì)數(shù)量,即食物的人均擁有量。1.建設(shè)必要性我國(guó)人口眾多,既是食物生產(chǎn)大國(guó),也是食物消費(fèi)大國(guó),這就需要生產(chǎn)更多更優(yōu)的食物。因此,實(shí)現(xiàn)食物數(shù)量安全的任務(wù)十分艱巨。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高,膳食結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化,要求食物的種類(lèi)豐富,營(yíng)養(yǎng)含量高而且符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。食物可持續(xù)安全主要強(qiáng)調(diào)在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)滿(mǎn)足當(dāng)代人需求的情況下,要保護(hù)好生態(tài)環(huán)境,使土地、水域等能保持其原有生產(chǎn)力,為后代提供源源不斷的食物。氣象與糧食產(chǎn)量及儲(chǔ)運(yùn)、食物質(zhì)量與加工等密切相關(guān)。2.主要建設(shè)內(nèi)容(1)食物數(shù)量安全氣象保障工程建設(shè)食物綜合生產(chǎn)能力建設(shè)。食物綜合生產(chǎn)能力指各種食物原料和加工食品的綜合生產(chǎn)能力。加強(qiáng)食物綜合生產(chǎn)能力氣象保障建設(shè)應(yīng)主要解決以下關(guān)鍵問(wèn)題:①根據(jù)區(qū)域氣候特點(diǎn)優(yōu)化布局農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。充分發(fā)揮區(qū)域氣候資源潛力,在原有土地、水域上生產(chǎn)出更多的糧食、蔬菜、肉類(lèi)等。②加強(qiáng)病蟲(chóng)害發(fā)生流行與氣象條件的關(guān)系研究,提高農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害的氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)水平,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因病蟲(chóng)害所致的損失。③提高氣候中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)水平,加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣象科技指導(dǎo),減免各種氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致的損失。④加強(qiáng)家禽、牲畜和魚(yú)類(lèi)等動(dòng)物與其生存環(huán)境的關(guān)系研究,以便在極端天氣來(lái)臨時(shí),能夠做出預(yù)報(bào)并采取適當(dāng)防護(hù)措施。食物儲(chǔ)運(yùn)能力氣象保障建設(shè)。食物儲(chǔ)運(yùn)能力建設(shè)涉及食物的存儲(chǔ)和運(yùn)輸。加強(qiáng)食物儲(chǔ)運(yùn)能力的氣象保障建設(shè)需要解決以下關(guān)鍵問(wèn)題:①研究不同氣象條件下各類(lèi)食物原料和加工產(chǎn)品的保質(zhì)期限和使食物原料及加工產(chǎn)品能保質(zhì)較長(zhǎng)時(shí)間的最適環(huán)境條件。②研究各種氣象條件下適宜儲(chǔ)運(yùn)各種食物原料和加工產(chǎn)品的最適材料。③研究不同區(qū)域氣候變化的趨勢(shì)及其對(duì)食物原料和加工產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)的可能影響。食物加工能力氣象保障建設(shè)。食物的加工能力建設(shè)主要強(qiáng)調(diào)食物的加工設(shè)備和工藝建設(shè),以便提高食物原料轉(zhuǎn)化率,增強(qiáng)食物營(yíng)養(yǎng),使食物品種多樣化。在加強(qiáng)食物加工能力的氣象保障建設(shè)方面,需解決以下關(guān)鍵問(wèn)題:①加強(qiáng)食物加工與氣象條件的關(guān)系研究,確定最適宜食物原料加工轉(zhuǎn)化的氣象條件,以便實(shí)現(xiàn)食物的快速加工,減少食物的營(yíng)養(yǎng)損耗。②加強(qiáng)食物原料轉(zhuǎn)化與氣象條件的關(guān)系研究,以便采取措施,提高食物原料的轉(zhuǎn)化率。③考慮區(qū)域氣候條件,規(guī)劃布局食物的加工產(chǎn)業(yè),以便節(jié)省食物加工消耗的能源。食物貿(mào)易安全能力氣象保障建設(shè)。與其他國(guó)家建立貿(mào)易合作關(guān)系,以便災(zāi)害嚴(yán)重的年份調(diào)用國(guó)際市場(chǎng)上的食物原料和加工產(chǎn)品。(2)食物質(zhì)量安全氣象保障工程建設(shè)食物原料質(zhì)量安全的氣象保障。目前,食物原料生產(chǎn)過(guò)程中大量施用化肥、農(nóng)藥等已成為普遍現(xiàn)象,對(duì)人類(lèi)健康已造成潛在威脅。另外,一些轉(zhuǎn)基因食品未經(jīng)深入研究已大批投放市場(chǎng)。這些都屬于食物質(zhì)量方面的不安全因素。為確保食物質(zhì)量安全,做好氣象保障工作,應(yīng)解決以下關(guān)鍵問(wèn)題:①加強(qiáng)不同氣象條件下作物品種的選育,充分利用作物品種資源改善食物的營(yíng)養(yǎng)成分。②在食物原料生產(chǎn)過(guò)程中增施有機(jī)肥,盡量減少化肥、農(nóng)藥等化學(xué)物品的使用。③發(fā)生農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害時(shí)盡量采取生物措施,利用生態(tài)系統(tǒng)中種群之間的捕食、寄生等關(guān)系進(jìn)行防治。④對(duì)進(jìn)口食物原料及加工產(chǎn)品加強(qiáng)檢疫,預(yù)防有害生物的侵入。食物消費(fèi)安全氣象保障。食物的消費(fèi)安全建設(shè)主要應(yīng)提高人們的消費(fèi)意識(shí),使他們充分認(rèn)識(shí)到只能食用質(zhì)量有保證的食物,而且要注意膳食結(jié)構(gòu)的合理性。另外,在不同氣象條件下適宜消費(fèi)的食物品種也不同。食物具有易腐爛、變質(zhì)等特點(diǎn)。為保證食物的消費(fèi)安全,在食物由生產(chǎn)到消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)都必須加強(qiáng)氣象保障。(五)國(guó)家重大工程的生態(tài)影響評(píng)估1.建設(shè)必要性我國(guó)實(shí)施的一些重大工程必將對(duì)氣候、生態(tài)與環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。為加強(qiáng)防洪減災(zāi)、合理調(diào)配水資源、改善生態(tài)、保護(hù)環(huán)境,國(guó)家相繼啟動(dòng)了長(zhǎng)江三峽、重點(diǎn)地區(qū)生態(tài)環(huán)境綜合治理與建設(shè)等重大工程。這些重大工程的實(shí)施將對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展及可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重要作用。但在工程建成后要監(jiān)測(cè)和評(píng)估重大工程對(duì)我國(guó)區(qū)域氣候、生態(tài)與環(huán)境的影響,并由此進(jìn)行合理布局和科學(xué)調(diào)度,這將有助于工程效益的充分發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。多年來(lái),我國(guó)已建立了一些監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和評(píng)估系統(tǒng),但尚未形成規(guī)模,表現(xiàn)在站點(diǎn)布局不合理,一些區(qū)域缺乏監(jiān)測(cè)站點(diǎn);監(jiān)測(cè)目的和側(cè)重點(diǎn)不明確,存在重復(fù)建設(shè);數(shù)據(jù)無(wú)法共享,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,缺乏有效的共享機(jī)制;最主要的是至今尚未進(jìn)行系統(tǒng)完整的重大工程對(duì)氣候與生態(tài)環(huán)境影響的評(píng)估。因此,在全球氣候變化背景下開(kāi)展區(qū)域生態(tài)與環(huán)境的評(píng)估意義重大。2.主要建設(shè)內(nèi)容在重大工程影響范圍內(nèi),建設(shè)生態(tài)與環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括森林生態(tài)系統(tǒng)、草地生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng)、陸地水域生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)。同時(shí)加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境狀況及其災(zāi)變的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),包括土地荒漠化、水土流失、氣候變化、生物多樣性、酸雨、沙塵暴等。建設(shè)氣候、生態(tài)與環(huán)境評(píng)估系統(tǒng)。評(píng)估系統(tǒng)建設(shè)的基本內(nèi)容是根據(jù)不同生態(tài)系統(tǒng)的性質(zhì),采用先進(jìn)、成熟的技術(shù)方法,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)性、公共性生態(tài)環(huán)境信息監(jiān)測(cè)與生態(tài)類(lèi)型特征信息監(jiān)測(cè),大尺度時(shí)空監(jiān)測(cè)與微觀(guān)詳查,定點(diǎn)自動(dòng)采樣與人工隨機(jī)采樣,地面分級(jí)分類(lèi)定位組網(wǎng)觀(guān)測(cè)與天基、空基遙感監(jiān)測(cè),長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)與周期性監(jiān)測(cè),常規(guī)監(jiān)測(cè)與專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè),抽樣調(diào)查與全面調(diào)查,面上普查與重點(diǎn)詳查等的有機(jī)統(tǒng)一。特別是對(duì)已建成多年的一些重大工程,也應(yīng)加強(qiáng)調(diào)查,分析建設(shè)前后的氣候、生態(tài)與環(huán)境的變化情況,進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。建立標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的大型生態(tài)環(huán)境綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)跨行業(yè)實(shí)時(shí)生態(tài)信息的快速分類(lèi)與管理,實(shí)現(xiàn)各行各業(yè)生態(tài)信息資源的共享。在地面組網(wǎng)監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上,充分利用各類(lèi)資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星的優(yōu)勢(shì),結(jié)合航空遙感、無(wú)人小飛機(jī)遙感技術(shù),實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境宏觀(guān)遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和微觀(guān)遙感重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。充分利用各行業(yè)已有的相關(guān)技術(shù)成果,以地面和遙感實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息為依據(jù),以“3S”技術(shù)為支撐,采用定性分析與定量模擬相結(jié)合的方法,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的變化及時(shí)做出客觀(guān)評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的快速評(píng)估,提出生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、恢復(fù)和重建建議,為環(huán)境保護(hù)、生態(tài)規(guī)劃、生態(tài)工程和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。建立全國(guó)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)。改造現(xiàn)有信息獲取、加工、傳輸網(wǎng)絡(luò);通過(guò)與傳統(tǒng)方法相互結(jié)合、與地面調(diào)查技術(shù)相互結(jié)合,實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境變化信息的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),提高系統(tǒng)的總體可靠性;將大范圍抽樣調(diào)查、重點(diǎn)地區(qū)專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查與長(zhǎng)期定位觀(guān)測(cè)相結(jié)合,保證系統(tǒng)的總體兼容性,滿(mǎn)足不同時(shí)間和空間尺度生態(tài)環(huán)境整治的需要;建立通用數(shù)據(jù)格式、可靠的信息交換機(jī)制和有效的會(huì)商協(xié)調(diào)制度,切實(shí)做到信息共享。六、航空航天氣象保障工程近年來(lái),隨著我國(guó)航空航天業(yè)的迅猛發(fā)展,對(duì)航空航天的氣象保障需求越來(lái)越高。然而,我國(guó)的國(guó)際航線(xiàn)氣象保障和空間天氣預(yù)警能力還無(wú)法滿(mǎn)足需求。我國(guó)航空氣象保障已取得顯著成績(jī),但航天氣象保障能力上還遠(yuǎn)未達(dá)到要求。因此,實(shí)施航空航天氣象保障工程十分迫切。開(kāi)展航空航天氣象保障工程建設(shè)的主要內(nèi)容是建設(shè)北京航空氣象中心和國(guó)家空間天氣中心。(一)北京航空氣象中心建設(shè)按航空運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量計(jì),2002年中國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)已在世界上排名第五位;中國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)將在深化改革和進(jìn)一步擴(kuò)大開(kāi)放中繼續(xù)前進(jìn),中國(guó)民用航空總局2003年提出了在21世紀(jì)頭20年中實(shí)現(xiàn)由航空大國(guó)向航空強(qiáng)國(guó)歷史性跨越的奮斗目標(biāo)。加強(qiáng)北京航空氣象中心建設(shè),提高航空氣象保障能力是航空安全運(yùn)行與現(xiàn)代化管理的重要支撐。1.建設(shè)必要性目前,我國(guó)民航國(guó)際航線(xiàn)的氣象保障主要由倫敦航空氣象中心提供,為此民航每年需支付大量外匯(約占倫敦航空氣象中心總收入的1/5)。而國(guó)際航空氣象服務(wù)也正在形成被華盛頓和倫敦兩大航空氣象中心壟斷的格局。提高北京航空氣象中心對(duì)國(guó)際航空氣象保障的能力,打破現(xiàn)行的壟斷,維護(hù)國(guó)家安全和國(guó)家利益,是提升我國(guó)在航空業(yè)的國(guó)際地位的重要舉措。同時(shí)也履行了我國(guó)對(duì)有關(guān)國(guó)際組織的承諾。因此,把北京航空氣象中心建設(shè)成世界第三大民航氣象中心具有重要意義。氣象對(duì)飛行安全的影響十分重要,據(jù)統(tǒng)計(jì):航空事故的1/4是與天氣有關(guān),機(jī)毀人亡的重大事故中,有1/3與天氣有關(guān);從效益角度看,天氣原因造成的不正常航班量在所有不正常航班總量中居第三位。隨著科技進(jìn)步,飛機(jī)性能和智能化程度都有了明顯提高,飛機(jī)機(jī)械事故減少,因而由天氣原因造成的事故相對(duì)增加。航空氣象保障的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益十分顯著。提供及時(shí)、準(zhǔn)確的高空風(fēng)、溫等氣象信息,可在航空公司制訂科學(xué)經(jīng)濟(jì)的飛行計(jì)劃、選擇合理的航線(xiàn)、節(jié)約飛機(jī)飛行時(shí)間、準(zhǔn)確預(yù)計(jì)飛行時(shí)間、提高飛機(jī)正點(diǎn)率、合理安排載貨量、載油量等方面,提高飛行效益。提供9小時(shí)、12小時(shí)、幾天的天氣預(yù)報(bào),根據(jù)可能出現(xiàn)的大范圍濃霧、降雨、降雪等氣象因素提前合理安排航班,可減少因大批航班被取消而造成的混亂,減少大量人、財(cái)、物的耗費(fèi)。據(jù)國(guó)家航管局介紹,一般取消一個(gè)航班,直接經(jīng)濟(jì)損失即達(dá)20萬(wàn)元左右。而取消一個(gè)航班還會(huì)造成連鎖反映,導(dǎo)致大批航班的取消,需要很多天才能恢復(fù)正常。一次大霧天氣過(guò)程可以造成全國(guó)航空公司幾十億元的經(jīng)濟(jì)損失,還不包括旅客自身的損失。一個(gè)航空公司損失一架飛機(jī),要用幾年時(shí)間才能扭虧為盈。2.主要建設(shè)內(nèi)容北京航空氣象中心的建設(shè)目標(biāo)是:爭(zhēng)取用10左右的時(shí)間建立國(guó)際上第三個(gè)區(qū)域航空氣象中心。該中心具有較高的國(guó)際信譽(yù),航空氣象保障服務(wù)接近同期國(guó)際先進(jìn)水平,為航空客戶(hù)提供以下服務(wù)承諾:①不增加因天氣原因?qū)е碌娘w行事故比例;②因天氣原因造成航班延誤百分率逐步下降;③為優(yōu)化空域結(jié)構(gòu)和流量管理提供可靠的氣象情報(bào);④降低航空公司運(yùn)行成本。通過(guò)改進(jìn)機(jī)場(chǎng)和航線(xiàn)上的觀(guān)測(cè)手段和數(shù)據(jù)采集分發(fā)能力,提高探測(cè)精度、密度和信息傳遞時(shí)效。以四維資料同化技術(shù)和高分辨數(shù)值預(yù)報(bào)模式為基礎(chǔ),提高天氣預(yù)報(bào)質(zhì)量,為航空飛行開(kāi)發(fā)豐富多彩的時(shí)空高分辨預(yù)報(bào)產(chǎn)品,滿(mǎn)足航空用戶(hù)安全需要。提高航空用戶(hù)對(duì)航空氣象情報(bào)的信任度,拓展航空氣象服務(wù)市場(chǎng)。主要建設(shè)內(nèi)容如下:觀(guān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集分發(fā)系統(tǒng)。在機(jī)場(chǎng)終端區(qū)建設(shè)自動(dòng)氣象觀(guān)測(cè)系統(tǒng),與具有連續(xù)運(yùn)行和測(cè)風(fēng)能力的多普勒天氣雷達(dá)、風(fēng)廓線(xiàn)儀、雷電定位儀等探測(cè)設(shè)備相結(jié)合,組成立體的密集的機(jī)場(chǎng)終端氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng),提高氣象監(jiān)測(cè)能力。利用各種現(xiàn)代化手段在時(shí)空上加密沿航線(xiàn)區(qū)域的氣象特征量的監(jiān)測(cè),加強(qiáng)飛機(jī)報(bào)告資料的應(yīng)用,為安全飛行和效益飛行服務(wù)。建設(shè)寬帶通訊和資料處理中心,提高實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)效性。天氣預(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng)。利用機(jī)場(chǎng)終端區(qū)氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)及其他資料,利用數(shù)據(jù)同化等新技術(shù),開(kāi)發(fā)強(qiáng)對(duì)流天氣、低空風(fēng)切變、低能見(jiàn)度、顛簸等對(duì)飛行有重要影響的天氣分析軟件。建立機(jī)場(chǎng)終端區(qū)天氣警報(bào)預(yù)報(bào)系統(tǒng),開(kāi)展臨近預(yù)報(bào)(0-6小時(shí))、短時(shí)預(yù)報(bào)(0-12小時(shí))、短期預(yù)報(bào)(0-72小時(shí)),提高對(duì)終端區(qū)、飛行航線(xiàn)重要天氣的實(shí)時(shí)警報(bào)與預(yù)報(bào)能力。保障服務(wù)系統(tǒng)。改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)(用戶(hù)存取終端)、電話(huà)、廣播(包括飛行服務(wù)站)和地空通訊等多種服務(wù)渠道。根據(jù)各類(lèi)人員對(duì)氣象情報(bào)的需求,利用新的科學(xué)技術(shù)增強(qiáng)航空氣象服務(wù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力,開(kāi)展各種有針對(duì)性的航空氣象服務(wù)。如為飛行機(jī)組成員、航務(wù)簽派人員、空中交通管制人員提供的服務(wù),不利天氣下的協(xié)同決策服務(wù),為航務(wù)部門(mén)、機(jī)場(chǎng)運(yùn)行管理部門(mén)提供的服務(wù)等。質(zhì)量體系。為實(shí)現(xiàn)航空氣象服務(wù)的目標(biāo),需建立并實(shí)施一套包括航空氣象服務(wù)程序、過(guò)程和必要資源的質(zhì)量體系,對(duì)供應(yīng)航空用戶(hù)的氣象情報(bào)進(jìn)行質(zhì)量控制和質(zhì)量管理。預(yù)報(bào)技術(shù)開(kāi)發(fā)。重點(diǎn)研究與航空氣象密切相關(guān)的大氣科學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù),建立并逐步完善水平尺度在1000米以?xún)?nèi)的中小尺度數(shù)值預(yù)報(bào)模式系統(tǒng),使對(duì)終端重要天氣的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。建立并逐步完善全球尺度數(shù)值預(yù)報(bào)模式系統(tǒng),開(kāi)發(fā)準(zhǔn)確及時(shí)、內(nèi)容豐富的為航路飛行服務(wù)的氣象產(chǎn)品,為航空飛行提供多方位支持。(二)國(guó)家空間天氣中心建設(shè)航天氣象保障主要是對(duì)航天器在發(fā)射與返回時(shí)的天氣影響和航天器飛行時(shí)的空間天氣影響進(jìn)行監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和預(yù)警,提供保障服務(wù)。與航天器發(fā)射與返回時(shí)的氣象保障服務(wù)不同,空間天氣需要了解高層大氣密度、電磁場(chǎng)、地球重力場(chǎng)、高能帶電粒子、空間等離子體、太陽(yáng)電磁輻射、微流星、空間碎片等空間環(huán)境并做出預(yù)報(bào)。因此,它是一個(gè)新領(lǐng)域。發(fā)展我國(guó)空間天氣業(yè)務(wù),主要是要建設(shè)國(guó)家空間天氣中心,建立空間天氣監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警系統(tǒng)以提高空間保障服務(wù)能力。1.建設(shè)必要性空間有豐富的軌道資源、環(huán)境資源、物質(zhì)資源。開(kāi)發(fā)利用空間資源已成為各航天大國(guó)的重要發(fā)展目標(biāo)。開(kāi)發(fā)空間資源必須對(duì)空間環(huán)境變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)和研究,做到如同對(duì)大氣中的天氣一樣能對(duì)空間天氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào),及時(shí)報(bào)告可能發(fā)生的空間天氣災(zāi)害,保護(hù)在空間運(yùn)行的航天器、航天人員及地面有關(guān)系統(tǒng)的安全。空間環(huán)境與空間天氣對(duì)各種空間飛行物體的飛行速度、方向及電子學(xué)性能將會(huì)產(chǎn)生不同程度的干擾??臻g天氣環(huán)境發(fā)生異常變化時(shí),可能造成空間觀(guān)測(cè)出現(xiàn)失真,空間打擊偏離目標(biāo),嚴(yán)重的還將造成飛行體本身的損毀。事實(shí)證明,由太陽(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,會(huì)引起地球空間環(huán)境的災(zāi)變,直接影響空間飛行器的安全。許多航天故障、一些電力和通信事故均與日地空間環(huán)境中的災(zāi)害有關(guān)。統(tǒng)計(jì)資料顯示:1971年2月至1986年11月期間,美國(guó)衛(wèi)星出現(xiàn)的異常事件中,70%與衛(wèi)星所處空間環(huán)境有關(guān)。如1983年太陽(yáng)發(fā)生的一系列大爆炸曾導(dǎo)致美國(guó)軍用氣象衛(wèi)星一度中斷向地面發(fā)送云圖,導(dǎo)航衛(wèi)星幾天不能正常工作,低軌衛(wèi)星姿態(tài)幾乎失去控制。美國(guó)空軍和海軍長(zhǎng)期監(jiān)視的6000多個(gè)空間目標(biāo),也由于空間天氣的影響,軌道參數(shù)發(fā)生顯著變化而消失。我國(guó)也有類(lèi)似情況,我國(guó)的通信衛(wèi)星由空間環(huán)境誘發(fā)的故障占總故障的40%,與美國(guó)同類(lèi)衛(wèi)星故障率相近?!帮L(fēng)云一號(hào)”氣象衛(wèi)星過(guò)早終結(jié)應(yīng)用壽命,就是由于其主控計(jì)算機(jī)受到空間高能帶電粒子的輻照影響。空間天氣還會(huì)對(duì)地面通信、導(dǎo)航定位等的運(yùn)行安全造成影響。當(dāng)空間災(zāi)害性天氣發(fā)生時(shí),電離層擾動(dòng)將會(huì)對(duì)利用電離層反射的無(wú)線(xiàn)電通信和雷達(dá)信號(hào)的傳送造成影響,甚至造成空間通訊中斷。由于缺乏監(jiān)測(cè)手段和對(duì)空間天氣過(guò)程物理機(jī)制了解的局限,目前我國(guó)空間天氣的預(yù)報(bào)能力還十分有限,氣象保障主要集中于30千米以下,對(duì)30千米以上的空間保障存在困難。發(fā)展我國(guó)空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)的理論和技術(shù),研究太陽(yáng)風(fēng)暴及其對(duì)日地空間環(huán)境的影響,研究太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球環(huán)境變化、天氣氣候?yàn)?zāi)害、人類(lèi)太空活動(dòng)和衛(wèi)星與飛船運(yùn)行、通信及健康、生命的影響,對(duì)國(guó)家安全有重要意義。因此,建立國(guó)家空間天氣中心,建設(shè)空間天氣監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和服務(wù)體系,開(kāi)展對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)的預(yù)測(cè),對(duì)保障航天系統(tǒng)和地面相關(guān)系統(tǒng)的安全十分必要。2.主要建設(shè)內(nèi)容建設(shè)目標(biāo):建立國(guó)家空間天氣中心,建設(shè)具有先進(jìn)水平的國(guó)家空間天氣業(yè)務(wù)技術(shù)體系,建成空間觀(guān)測(cè)和地面綜合觀(guān)測(cè)相結(jié)合的立體觀(guān)測(cè)系統(tǒng)、空間天氣信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、空間天氣監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)、空間天氣信息服務(wù)系統(tǒng),發(fā)展具有支撐空間天氣業(yè)務(wù)的科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)能力,形成以國(guó)家空間天氣中心為主體,多層次、多部門(mén)共同協(xié)作的空間天氣業(yè)務(wù)體系,提供及時(shí)、可靠的空間天氣服務(wù)??臻g天氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。裝備并建設(shè)由可見(jiàn)光、紅外、X射線(xiàn)、紫外、極紫外等探測(cè)儀器組成的地面觀(guān)測(cè)站,發(fā)射由低軌小衛(wèi)星組成的空間監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)太陽(yáng)表面黑子群、冕洞、強(qiáng)烈耀斑、劇烈的物質(zhì)拋射等現(xiàn)象進(jìn)行跟蹤監(jiān)視,對(duì)影響地球環(huán)境的宇宙射線(xiàn)、太陽(yáng)射線(xiàn)、高能粒子事件進(jìn)行探測(cè),對(duì)地球磁場(chǎng)、電離層和中高層大氣進(jìn)行探測(cè)。空間天氣信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。建設(shè)空間天氣信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),對(duì)空間天氣觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、加工、存儲(chǔ)和傳輸,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中式整合、同化處理,完成數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè),將各種空間天氣資料歸檔入庫(kù),共享使用。預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)。建設(shè)空間天氣預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng),依據(jù)空間天氣觀(guān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù),發(fā)布空間環(huán)境預(yù)報(bào),發(fā)布高層大氣密度、電磁場(chǎng)、電離層密度、太陽(yáng)電磁輻射及其變化的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)報(bào)告,對(duì)將要發(fā)生的危及衛(wèi)星及相關(guān)地面系統(tǒng)和人類(lèi)生命安全的危險(xiǎn)做出警報(bào)。服務(wù)系統(tǒng)。建設(shè)空間天氣服務(wù)系統(tǒng),建立有效的專(zhuān)業(yè)警報(bào)通訊系統(tǒng),對(duì)重點(diǎn)行業(yè)、部門(mén)進(jìn)行直接的專(zhuān)線(xiàn)服務(wù)。發(fā)布對(duì)公眾有影響的重大空間天氣災(zāi)害預(yù)報(bào)。為國(guó)防、航天、通信、導(dǎo)航、定位、電力、能源等部門(mén)提供及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)警預(yù)報(bào)服務(wù)。七、人工影響天氣工程。(一)建設(shè)必要性大氣降水是水資源的重要來(lái)源,地表水、土壤水和地下水均來(lái)自大氣降水的轉(zhuǎn)化。開(kāi)展人工影響天氣工作,對(duì)緩解我國(guó)水資源緊缺狀況和防災(zāi)減災(zāi)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?!吨腥A人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃綱要》明確提出,要重視水資源利用,積極開(kāi)展人工增雨。目前,我國(guó)已形成了各級(jí)政府領(lǐng)導(dǎo)、同級(jí)氣象主管機(jī)構(gòu)歸口管理的人影組織管理體系,基本建立了以《人工影響天氣管理?xiàng)l例》為核心的法規(guī)體系,建立了人工影響天氣服務(wù)體系和專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍,現(xiàn)代化技術(shù)系統(tǒng)建設(shè)取得積極進(jìn)展,科研工作得到加強(qiáng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),1995-2003年,全國(guó)人工增雨影響面積已達(dá)300余萬(wàn)平方千米;23個(gè)省(區(qū)、市)開(kāi)展了高炮火箭防雹作業(yè),保護(hù)面積達(dá)41萬(wàn)余平方千米,累計(jì)減免雹災(zāi)損失約340多億元。目前全國(guó)常年租用人工增雨飛機(jī)30架,30個(gè)省(區(qū)、市)的1862個(gè)縣(區(qū)、旗)開(kāi)展了高炮、火箭增雨防雹作業(yè),擁有專(zhuān)用高炮6900余門(mén),各型火箭發(fā)射架3800余臺(tái);作業(yè)人員達(dá)3.5萬(wàn)余人。我國(guó)的人影作業(yè)規(guī)模已居世界首位。我國(guó)人工影響天氣工作雖然取得了很大成績(jī),但人工影響天氣的能力與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求不相適應(yīng)的矛盾仍然十分突出。當(dāng)前,增加農(nóng)民收入已成為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村工作的中心任務(wù)和基本目標(biāo)。然而,農(nóng)業(yè)發(fā)展受到資源和市場(chǎng)的雙重約束,水資源短缺與農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展之間的矛盾越來(lái)越突出,農(nóng)業(yè)靠天吃飯的局面并未從根本上改變。為了提高農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)的質(zhì)量和效益,改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境惡化的現(xiàn)狀,提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力和可持續(xù)發(fā)展能力,加強(qiáng)人工影響天氣,依靠科技進(jìn)步防災(zāi)減災(zāi)的需求十分迫切。我國(guó)城市化發(fā)展迅速,城市化帶來(lái)的環(huán)境、資源問(wèn)題,如淡水短缺、交通擁擠、能源緊缺、環(huán)境污染、生態(tài)惡化等問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重,對(duì)人工增水、人工防雹、防治大氣污染和人工消霧、消云、消雨等提出了新的需求。我國(guó)地表水和地下水的年水資源總量約2.8萬(wàn)億立方米(地表水占96%),人均水量不足2400立方米,僅為世界水平的1/4。多年平均降水量約為648.4毫米,陸面降水總量約為6.2萬(wàn)億立方米。同時(shí),我國(guó)大氣降水的時(shí)空分布極不平衡。長(zhǎng)江以北地區(qū)面積占國(guó)土面積60%以上,大氣降水總量卻不到全國(guó)的20%。西北大部分地區(qū)年降水量不足300毫米,雨量最少的柴達(dá)木盆地和塔里木盆地降水量不足50毫米。應(yīng)從長(zhǎng)遠(yuǎn)著眼,扭轉(zhuǎn)當(dāng)前只重視應(yīng)急型抗旱作業(yè)的現(xiàn)狀。人影工作需要圍繞植樹(shù)造林、退耕還林、退耕還草、天然草場(chǎng)保護(hù)及森林防火滅火等生態(tài)建設(shè)與保護(hù)工作開(kāi)展以增加水資源為目的的作業(yè)。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算,我國(guó)降水總量的90%是由境外輸入的水汽形成的,10%由大陸內(nèi)部蒸發(fā)的水汽形成。每年平均通過(guò)我國(guó)大陸邊界輸入境內(nèi)的水汽量為18.2萬(wàn)億立方米,其中的約31%形成降水,69%成為過(guò)境水汽。通過(guò)人工增雨作業(yè)可以促進(jìn)云中水汽凝結(jié)形成更多的雨滴,增大直徑,提高降水轉(zhuǎn)化效率,達(dá)到增加地面降水的目的。因此,空中水資源開(kāi)發(fā)仍有較大潛力。當(dāng)前我國(guó)的人影現(xiàn)代化水平還不能適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展的要求,觀(guān)測(cè)和作業(yè)技術(shù)裝備的整體水平與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在差距,效果檢驗(yàn)工作有待深入開(kāi)展研究,人影作業(yè)的科技水平和效益亟待進(jìn)一步提高。開(kāi)展人影工程建設(shè)對(duì)提高我國(guó)人工影響天氣工作的科技水平和效益,更好地使人工影響天氣服務(wù)于具有重要意義。(二)工程建設(shè)的主要內(nèi)容重點(diǎn)地區(qū)人工影響天氣作業(yè)基地。由國(guó)家和地方共同投資在華北京津冀地區(qū),西北黃河上游河曲地區(qū)及“三江源”地區(qū),黑河上游祁連山地區(qū),新疆天山地區(qū),東北遼河、第二松花江流域,華中“南水北調(diào)”丹江口水庫(kù)源區(qū),長(zhǎng)江中上游地區(qū)及國(guó)家生態(tài)建設(shè)重點(diǎn)地區(qū),開(kāi)展以人工增雨(雪)為主的工程建設(shè),建設(shè)現(xiàn)代化人影作業(yè)基地。促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)與人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。該基地建設(shè)包括水資源觀(guān)測(cè)系統(tǒng)、作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、作業(yè)催化系統(tǒng)、通信指揮系統(tǒng)、效果評(píng)估系統(tǒng)等。加強(qiáng)作業(yè)催化及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。加快現(xiàn)代化催化設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn),提高人影裝備的現(xiàn)代化水平。選擇先進(jìn)、適用的飛機(jī),裝配高效、先進(jìn)的播撒設(shè)備和探測(cè)設(shè)備,形成高效增雨飛機(jī)作業(yè)催化系統(tǒng)。更新地面作業(yè)催化系統(tǒng),使用更加安全可靠的炮彈和火箭。炮站建設(shè)達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。建設(shè)基于飛機(jī)綜合探測(cè)平臺(tái)、氣象衛(wèi)星系統(tǒng)、地面觀(guān)測(cè)系統(tǒng)、GPS/MET等組成的全國(guó)空中水資源立體監(jiān)測(cè)網(wǎng),努力提高我國(guó)大氣科學(xué)綜合探測(cè)和云水資源監(jiān)測(cè)能力,開(kāi)展空中水資源狀況調(diào)查。人影作業(yè)指揮系統(tǒng)。在開(kāi)展人工影響天氣工作的省(區(qū)、市)、地、縣由當(dāng)?shù)卣顿Y建設(shè)三級(jí)作業(yè)指揮系統(tǒng)。具體如下:省級(jí)系統(tǒng)建設(shè)。該系統(tǒng)建設(shè)的目的是提高增雨防雹作業(yè)的指揮、指導(dǎo)及保障能力,重點(diǎn)內(nèi)容是建立以新一代天氣雷達(dá)為核心的綜合探測(cè)系統(tǒng)、決策指揮系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、催化作業(yè)系統(tǒng)和效果評(píng)估系統(tǒng),形成合理的業(yè)務(wù)流程。地級(jí)系統(tǒng)建設(shè)。該系統(tǒng)建設(shè)的目的是提高作業(yè)指揮能力和業(yè)務(wù)保障能力,重點(diǎn)內(nèi)容是建立以雷達(dá)探測(cè)指標(biāo)判據(jù)為基礎(chǔ)的作業(yè)指揮系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、催化作業(yè)系統(tǒng)和效果評(píng)估系統(tǒng),有效提高作業(yè)科學(xué)水平和效益??h級(jí)系統(tǒng)建設(shè)。該系統(tǒng)建設(shè)是要提高作業(yè)實(shí)施能力、信息快速傳遞、觀(guān)測(cè)資料收集和效果評(píng)估能力,作業(yè)站點(diǎn)的建設(shè)達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。積極實(shí)施人影防災(zāi)減災(zāi)作業(yè)。加強(qiáng)人工防雹工作,保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全,適應(yīng)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,合理調(diào)整防雹作業(yè)布
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