■ 周慶亮
目前,全球共有8個(gè)世界氣象中心:在1967年4月世界氣象組織第5次大會(huì)上,美國、蘇聯(lián)和澳大利亞被分別認(rèn)定為世界氣象中心;歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心、英國、加拿大和日本則與我國一同,在2017年5月世界氣象組織執(zhí)行理事會(huì)第69次屆會(huì)上被認(rèn)定為世界氣象中心。
① 本文參考了國家氣象中心、國家氣候中心、國家衛(wèi)星氣象中心的《新全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)手冊(cè)實(shí)施的分析報(bào)告》《世界氣象中心(北京)建設(shè)工作方案》等。
2017年5月17日,世界氣象組織執(zhí)行理事會(huì)第69次屆會(huì)認(rèn)定了中國成為世界氣象中心(World Meteorological Centre,WMC),即世界氣象中心(北京)。世界氣象中心是世界氣象組織核心的全球氣象預(yù)報(bào)、預(yù)測業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)設(shè)置,旨在支持世界發(fā)展中和最不發(fā)達(dá)國家的氣象預(yù)報(bào)能力提升,職責(zé)是為世界各國實(shí)時(shí)氣象預(yù)報(bào)及預(yù)測業(yè)務(wù)提供穩(wěn)定、豐富、高質(zhì)量的無縫隙天氣氣候分析、預(yù)報(bào)、預(yù)測指導(dǎo)產(chǎn)品,并牽頭開展國際氣象預(yù)報(bào)技術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等活動(dòng)。
為響應(yīng)聯(lián)合國1961年12月第16屆大會(huì)第1721號(hào)決議——“和平利用外層空間國際合作”,1962年6月世界氣象組織執(zhí)行理事會(huì)第14次屆會(huì)提出了“世界天氣監(jiān)測計(jì)劃(World Weather Watch)”作為對(duì)聯(lián)合國決議的響應(yīng)。1963 年4月世界氣象組織第4次世界氣象大會(huì)采納了“世界天氣監(jiān)測計(jì)劃”的基本設(shè)想,1967年4月世界氣象組織第5次世界氣象大會(huì)正式批準(zhǔn)了該計(jì)劃,并確定其業(yè)務(wù)體系由全球觀測系統(tǒng)(GOS)、全球電信系統(tǒng)(GTS)和全球資料加工系統(tǒng)(GDPS)三部分組成。2003年5月世界氣象組織第14次世界氣象大會(huì)依據(jù)世界氣象組織基本系統(tǒng)委員會(huì)2002年特別屆會(huì)的建議,將“全球資料加工系統(tǒng)”改為“全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)(GDPFS)”。
作為“世界天氣監(jiān)測計(jì)劃”的骨干業(yè)務(wù)系統(tǒng),全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)的目的是向WMO成員提供關(guān)于天氣、氣候、水資源和環(huán)境的協(xié)議產(chǎn)品和服務(wù),主要包括數(shù)值模式產(chǎn)品、海洋和氣候分析預(yù)測產(chǎn)品,以及某些專業(yè)化定制的產(chǎn)品,以促進(jìn)WMO成員之間在氣象及相關(guān)領(lǐng)域中的先進(jìn)科技成果的高效共享。
在“世界天氣監(jiān)測計(jì)劃”第一個(gè)執(zhí)行計(jì)劃(1968—1971年)中,全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)提出了三級(jí)氣象中心業(yè)務(wù)體系構(gòu)建模式,即世界氣象中心、區(qū)域氣象中心(Regional Meteorological Center,RMC)和國家級(jí)氣象中心(National Meteorological Center,NMC),它們分別在全球、區(qū)域和國家層面履行全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)的規(guī)定職能。1987年5月世界氣象組織第10次世界氣象大會(huì)同意了“世界天氣監(jiān)測計(jì)劃”引進(jìn)“區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心(Regional Specialized Meteorological Center,RSMC)”概念。經(jīng)世界氣象組織基本系統(tǒng)委員會(huì)1988年第9次屆會(huì)建議、1988年6月世界氣象組織執(zhí)行理事會(huì)第40次屆會(huì)批準(zhǔn),建立了“區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心”的認(rèn)定程序,并把已認(rèn)定的“區(qū)域氣象中心”過渡成為“基于地理概念的區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心”和“基于專業(yè)化活動(dòng)區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心”,以及開始認(rèn)定一些諸如歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心這樣以“全球中期天氣預(yù)報(bào)”為專業(yè)化活動(dòng)內(nèi)容的新區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心,美國邁阿密、印度新德里和日本東京以“熱帶氣旋分析、監(jiān)測和預(yù)報(bào)”為專業(yè)化活動(dòng)內(nèi)容的區(qū)域臺(tái)風(fēng)專業(yè)氣象中心。
截至2017年5月世界氣象組織執(zhí)行第69次理事會(huì)前,世界氣象中心僅在1967年認(rèn)定了莫斯科、華盛頓、墨爾本3個(gè),1988年以后到2017年5月前為止逐步地認(rèn)定了25個(gè)基于地理概念的區(qū)域?qū)I(yè)化氣象中心,16個(gè)基于專業(yè)化概念的區(qū)域?qū)I(yè)化氣象中心,以及12個(gè)全球長期預(yù)報(bào)中心、6個(gè)區(qū)域氣候中心。在1979年5月世界氣象組織第8次世界氣象大會(huì)上,中國首次被認(rèn)定為世界氣象組織全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)的區(qū)域氣象中心,即北京區(qū)域氣象中心;1988年6月經(jīng)世界氣象組織執(zhí)行理事會(huì)第40次屆會(huì)批準(zhǔn),北京區(qū)域氣象中心被過渡為基于地理概念的區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心——北京區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心。到目前為止,除了世界氣象中心(北京)、北京區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心外,中國還承擔(dān)了北京核環(huán)境緊急響應(yīng)區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心、亞洲沙塵暴預(yù)報(bào)區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心、全球長期預(yù)報(bào)中心等多個(gè)全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)的中心。
為了規(guī)范全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)各級(jí)中心基本職責(zé),確保其履職以及認(rèn)定的統(tǒng)一性、規(guī)范性,1975年5月世界氣象組織第7屆世界氣象大會(huì)做出決定,請(qǐng)基本系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)“像已有的《全球通信系統(tǒng)手冊(cè)》一樣,作為優(yōu)先工作,考慮對(duì)全球觀測系統(tǒng)、全球資料加工系統(tǒng)制定類似的手冊(cè)”。1992年,《全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)手冊(cè)》(WMO No.485)分為第一和第二卷制定完成并正式發(fā)布,成為規(guī)范世界氣象中心認(rèn)定條件的唯一技術(shù)手冊(cè)。
鑒于世界氣象組織框架下各基本業(yè)務(wù)系統(tǒng),特別是數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)質(zhì)的發(fā)展以及全球綜合觀測系統(tǒng)(WIGOS)和世界氣象組織信息系統(tǒng)(WIS)、災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)示范項(xiàng)目(SWFDP)的經(jīng)驗(yàn)和全球交互預(yù)報(bào)系統(tǒng)項(xiàng)目即觀測系統(tǒng)研究和預(yù)測試驗(yàn)交互全球大集合(THORPEX-TIGGE)項(xiàng)目的成果,世界氣象組織基本系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)在2009年第14次屆會(huì)上提出了對(duì)《全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)手冊(cè)》進(jìn)行全面修訂的要求,以期確保它能成為WMO質(zhì)量管理框架的一部分,并進(jìn)一步明確各級(jí)中心,特別是“基于地理概念的區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心”的職責(zé),建立各級(jí)中心履職定期考核機(jī)制,以及去掉手冊(cè)中已經(jīng)過時(shí)的技術(shù)章節(jié)等。
2011年世界氣象組織第16次世界氣象大會(huì)批準(zhǔn)了全球資料處理和預(yù)報(bào)系統(tǒng)開放工作組提交的新手冊(cè)修訂大綱。經(jīng)過全球資料處理和預(yù)報(bào)系統(tǒng)開放工作組近8年的工作,新的《全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)手冊(cè)》在2016年11月世界氣象組織基本系統(tǒng)技術(shù)委員會(huì)第16次屆會(huì)(中國廣州)上進(jìn)行了最后的全文審定,并于2017年5月世界氣象組織執(zhí)行理事會(huì)第69次屆會(huì)批準(zhǔn)生效。
新手冊(cè)作為唯一規(guī)范世界氣象組織框架下全球資料處理和預(yù)報(bào)系統(tǒng)的技術(shù)手冊(cè),明確指明了該系統(tǒng)面向三類業(yè)務(wù)活動(dòng):第一,基本業(yè)務(wù)活動(dòng),分別指全球確定性數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、有限區(qū)確定性數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、全球集合數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、有限區(qū)集合數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、全球數(shù)值長期預(yù)報(bào)、海浪數(shù)值預(yù)報(bào)、全球海洋數(shù)值預(yù)報(bào)以及臨近預(yù)報(bào);第二,專業(yè)化業(yè)務(wù)活動(dòng),分別指區(qū)域氣候監(jiān)測和預(yù)報(bào)、多模式集合長期預(yù)報(bào)協(xié)作、年到年代際氣候預(yù)測、年代際氣候預(yù)測協(xié)作、區(qū)域?yàn)?zāi)害性天氣預(yù)報(bào)、熱帶氣旋及相關(guān)海洋災(zāi)害預(yù)報(bào)、核環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)、非核環(huán)境應(yīng)急響應(yīng)、大氣沙塵暴預(yù)報(bào)、國際航空火山監(jiān)測服務(wù)、海洋氣象服務(wù)以及海洋環(huán)境應(yīng)急響應(yīng);第三,非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)活動(dòng),分別指確定性數(shù)值天氣預(yù)報(bào)檢驗(yàn)協(xié)作、集合數(shù)值天氣預(yù)報(bào)檢驗(yàn)協(xié)作、長期預(yù)報(bào)檢驗(yàn)協(xié)作、海浪預(yù)報(bào)檢驗(yàn)協(xié)作、熱帶氣旋預(yù)報(bào)檢驗(yàn)協(xié)作以及觀測質(zhì)量監(jiān)測協(xié)作。
基于新手冊(cè)業(yè)務(wù)活動(dòng)組織要求,全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)三級(jí)氣象中心中的國家氣象中心需要面向所在成員的要求,業(yè)務(wù)化地發(fā)布各種預(yù)報(bào)時(shí)效的預(yù)報(bào)與預(yù)警;區(qū)域?qū)I(yè)化氣象中心至少要業(yè)務(wù)化地開展上述所列的“基本業(yè)務(wù)活動(dòng)”和“專業(yè)化業(yè)務(wù)活動(dòng)”中的任一活動(dòng);世界氣象中心必須同時(shí)業(yè)務(wù)化地開展全球確定性數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、全球集合數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和全球數(shù)值長期預(yù)報(bào)。國家級(jí)氣象中心的設(shè)置由世界氣象組織成員自行認(rèn)定。世界氣象中心和區(qū)域?qū)I(yè)化氣象中心的認(rèn)定,需要有成員提出,所在區(qū)協(xié)和相關(guān)技術(shù)委員會(huì)推薦,基本系統(tǒng)委員會(huì)綜合評(píng)估和推薦后,最后由世界氣象組織大會(huì)或執(zhí)行理事會(huì)批準(zhǔn)認(rèn)定。
在新手冊(cè)中除了對(duì)全球資料處理和預(yù)報(bào)系統(tǒng)的三類氣象中心的功能都給出了非常明確的定義、引進(jìn)WMO質(zhì)量管理原則并闡述了對(duì)這些中心常規(guī)資質(zhì)評(píng)價(jià)的流程之外,特別值得注意的是新手冊(cè)不再使用“基于地理區(qū)域”這一概念的區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心,廢除了舊手冊(cè)的第二卷。新手冊(cè)的實(shí)施過渡期為到2019年世界氣象組織第18次大會(huì)為止:所有現(xiàn)存的世界氣象中心和區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心在2019年前必須完成重新認(rèn)定,并在這之前仍然保持具有地理專業(yè)性的區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心的名稱;新的各類中心的設(shè)立,必要按照新手冊(cè)規(guī)定的程序申報(bào)。
新的《全球資料加工和預(yù)報(bào)系統(tǒng)手冊(cè)》對(duì)世界氣象中心和區(qū)域?qū)I(yè)化氣象中心的履職,除了提出了觀測資料質(zhì)量控制、資料和產(chǎn)品收集與分發(fā)、資料與產(chǎn)品的長期存儲(chǔ)、產(chǎn)品檢驗(yàn)和中心表現(xiàn)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)與產(chǎn)品文檔、技術(shù)培訓(xùn)、報(bào)告履職以及觀測分析預(yù)報(bào)產(chǎn)品圖形標(biāo)準(zhǔn)化八項(xiàng)基本外,還對(duì)每一項(xiàng)“基本業(yè)務(wù)活動(dòng)”和“專業(yè)化業(yè)務(wù)活動(dòng)”提出了具體的要求。
表1 給出了作為世界氣象中心履職,全球確定性數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、全球集合數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和全球數(shù)值長期預(yù)報(bào)三項(xiàng)活動(dòng)的詳細(xì)規(guī)范。
目前,全球共有8個(gè)世界氣象中心:在1967年4月世界氣象組織第5次大會(huì)上,美國、蘇聯(lián)和澳大利亞被分別認(rèn)定為世界氣象中心;歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心、英國、加拿大和日本則與我國一同,在2017年5月世界氣象組織執(zhí)行理事會(huì)第69次屆會(huì)上被認(rèn)定為世界氣象中心。世界氣象中心(北京)的成功認(rèn)定,標(biāo)志著我國氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)能力總體達(dá)到了世界先進(jìn)水平,體現(xiàn)了我國在世界氣象業(yè)務(wù)組織、技術(shù)交流等方面的牽頭、骨干作用,進(jìn)一步彰顯了我國在世界氣象舞臺(tái)上的顯示度、國際影響力和國際貢獻(xiàn)。

表1 世界氣象中心專業(yè)活動(dòng)技術(shù)規(guī)范
世界氣象中心(北京)是發(fā)展中國家中唯一一個(gè)世界氣象中心,面對(duì)全球確定性數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、全球集合數(shù)值天氣預(yù)報(bào)和全球長期數(shù)值預(yù)報(bào)三項(xiàng)專業(yè)氣象業(yè)務(wù)能力的組織,充滿了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。作為踐行我國“一帶一路”倡議,實(shí)現(xiàn)中國氣象走向“全球監(jiān)測、全球預(yù)報(bào)、全球服務(wù)”,帶頭實(shí)現(xiàn)無縫隙全球資料處理和預(yù)報(bào)系統(tǒng)的世界氣象業(yè)務(wù)新戰(zhàn)略,滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展和氣象防災(zāi)減災(zāi)的更高需求的重要抓手,世界氣象中心(北京)應(yīng)該著力于推動(dòng):
1)持續(xù)發(fā)展全球數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)。瞄準(zhǔn)全球領(lǐng)先水平,持之以恒的發(fā)展具有完全中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GRAPES全球、區(qū)域和集合預(yù)報(bào)數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng),以及臺(tái)風(fēng)、沙塵暴、核污染等專業(yè)數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng);建立次季節(jié)-季節(jié)-年際尺度氣候一體化預(yù)測模式系統(tǒng),加快天氣、氣候數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)一體化建設(shè)。
2)建設(shè)中國衛(wèi)星全球產(chǎn)品體系。吸收全球衛(wèi)星資料分析應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),充分以利用FY-3、FY-4系列氣象衛(wèi)星為主,包括高分系列等國內(nèi)和其他國際衛(wèi)星資源,結(jié)合地面觀測實(shí)時(shí)資料,發(fā)展風(fēng)云系列衛(wèi)星為主的全球大氣、海洋、陸地等產(chǎn)品體系,建立相關(guān)衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品國際標(biāo)準(zhǔn),大力增強(qiáng)氣象衛(wèi)星資料和產(chǎn)品在數(shù)值預(yù)報(bào)資料同化、災(zāi)害性天氣全天候監(jiān)測和相關(guān)重大環(huán)境事件的監(jiān)測評(píng)估、臨近天氣預(yù)警預(yù)報(bào)分析、公眾視覺觀感產(chǎn)品服務(wù)等各項(xiàng)預(yù)報(bào)服務(wù)應(yīng)用。
3)建成高速氣象數(shù)據(jù)交換中心。依托現(xiàn)有WIS/GISC(Beijing)中心,建立全球各類觀測、預(yù)報(bào)及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的匯交與主動(dòng)采集機(jī)制,滿足數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品、衛(wèi)星遙感產(chǎn)品等大體量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、高速收集和分發(fā)需求,滿足各類災(zāi)害性天氣預(yù)警信息等高頻次數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享需求。
4)建立全球無縫隙預(yù)報(bào)產(chǎn)品體系。實(shí)踐WMO無縫隙全球資料處理與預(yù)報(bào)系統(tǒng)的理念,將現(xiàn)有的中國精細(xì)化網(wǎng)格預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測和專業(yè)氣象產(chǎn)品逐漸向全球陸地和海洋區(qū)域拓展,將其發(fā)展成為從分鐘到年、覆蓋全球的無縫隙氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)產(chǎn)品體系;按照WMO關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和影響預(yù)報(bào)的發(fā)展理念,發(fā)揮我國在氣象防災(zāi)減災(zāi)、專業(yè)氣象服務(wù)等領(lǐng)域的優(yōu)勢,推動(dòng)天氣預(yù)報(bào)向天氣影響預(yù)報(bào)發(fā)展,逐步增強(qiáng)對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨、干旱、洪水、強(qiáng)對(duì)流、沙塵暴等災(zāi)害性天氣和厄爾尼諾等極端氣候事件的影響預(yù)報(bào)能力和水平。
5)建成大區(qū)域性國際會(huì)商平臺(tái)。采用最新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立可以多國別、多用戶實(shí)時(shí)在線的國際天氣會(huì)商平臺(tái),實(shí)現(xiàn)國際間高清流暢的音頻、視頻和數(shù)據(jù)快速共享,建立穩(wěn)定的天氣預(yù)報(bào)技術(shù)會(huì)商機(jī)制和應(yīng)急機(jī)制。配合世界氣象組織為聯(lián)合國國際救援、危機(jī)管理、應(yīng)急響應(yīng)和人道主義援助提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)技術(shù)、專家咨詢支撐。
6)建立預(yù)報(bào)和服務(wù)技術(shù)國際交流機(jī)制。積極參與和貢獻(xiàn)于世界氣象組織部署和組織的預(yù)報(bào)和服務(wù)活動(dòng)。建立以MICAPS為主體的“災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)示范”International Desk,每年邀請(qǐng)全球欠發(fā)達(dá)地區(qū)的年輕預(yù)報(bào)技術(shù)人員來此平臺(tái)進(jìn)行Hands-On業(yè)務(wù)應(yīng)用培訓(xùn);定期開展面向全球欠發(fā)達(dá)地區(qū)的業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)員的數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品應(yīng)用培訓(xùn),定期區(qū)域業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)技術(shù)交流,推進(jìn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)外技術(shù)輻射。
2018年1月16日中國氣象局正式將“世界氣象中心(北京)”的牌匾授予了國家氣象中心(中央氣象臺(tái))。國家氣象中心將聯(lián)合國家氣候中心、國家衛(wèi)星氣象中心、國家氣象信息中心等業(yè)務(wù)科研單位,切實(shí)保障世界氣象中心職責(zé)的履行,實(shí)現(xiàn)“全球監(jiān)測、全球預(yù)報(bào)、全球服務(wù)”的中國氣象愿景。
深入閱讀
世界氣象組織E-Library: https://library.wmo.int/
Advances in Meteorological Science and Technology2018年4期