2030年的氣象界是什么樣子
——《國際氣象技術》為你描述

■ 賈朋群 編輯

2010年創刊的氣象技術類期刊《國際氣象技術》，在其十周年紀念刊中，邀請了來自多個國家的10位專家，就10年后世界氣象界的模樣，以及支撐這些改變的技術做出預測。這些專家既有美國氣象局長、ECMWF技術團隊這樣的政府官員和研發人員，更多的是來自企業和組織具體實施氣象研發的人員。在他們的回答中，除了地球系統、AI和最新衛星技術等多人提及的內容之外，本文就其他頗有新意的觀點進行介紹。

（1）一方面，全球氣象界（GWE）之間的合作從未如此密切并且正在加速發展，公私合作伙伴關系正在上升期，并正在以多種不同的形式進行嘗試；另一方面，隨著私營部門能力提升，在某些領域，私營部門將成為國家氣象水文部門目前正在開展的某些業務的對手。政府組織正在深層次上向私企開放，不僅僅是硬件和技術的提供者，而且還包括服務和數據。數值天氣預報系統在走向開放，計算機代碼開源分享。許多服務甚至跨越政治邊界，在全球范圍內提供。

（2）公共-私營在氣象發展中扮演的角色及其轉化的一個極好的例子，是NOAA目前的執行局長尼爾·雅各布斯。執掌NOA A前他在松下任職，利用TA M DA R飛機探測數據做出的一些出色預測。在一項名為國家中尺度網計劃的支持下，松下繼續向NOAA提供先進的全球飛機氣象數據，以改善美國國家氣象局的預報。隨著裝載TAMDAR的飛機在北美近300個機場起飛和降落，風、溫度和濕度便可實現每五秒鐘觀測一次。學術界與政府合作的一個例子是業內熟知的WRF-Hydro模式已成為NOAA國家水模式（NWM）的基礎。

（3）在未來10年內對氣象領域影響最大的趨勢之一是轉向基于影響的天氣預報。例如，當發生暴雨時，預報和影響之間需要互動，才能結合特定時段的降水量數據和坡度、土壤類型等地形條件數據，預測出山體滑坡發生的概率。

（4）氣象觀測將走向分層觀測網。未來不再是擁有一個已知每個站點并進行質量的扁平網絡，替代者是一個高層網，再下面還可以有第三層，這些分層網最下端，是通過物聯網可以看到的來自消費者的氣象數據。

（5）未來邊界層足夠密集的高質量觀測，將為世界各地創建千米尺度的預報。行星邊界層是需要更優數據的領域之一，應該在行星邊界層中使用更可靠的廓線信息，而目前這樣的信息尚不存在。

（6）從衛星的角度來看，需要重新認識的一項非常重要的技術是地球靜止探測器。自20世紀70年代和80年代，可見光紅外自旋掃描輻射計（VISSR）大氣測深儀（VAS）設計并在GOES衛星上運行以來，NASA沒有在地球靜止軌道上進行過任何溫度和濕度探測的實驗工作。VAS的光譜分辨率很低，只有12個通道，而目前近地軌道衛星上的高光譜分辨率探測器有2000多個通道。如果使用光譜分辨率更高的地球靜止探測器，能每30秒或每分鐘收集一次數據，這樣就能更好地了解小尺度天氣，對模式研究也將非常重要。

（7）影響氣象界最重大的技術進步正發生在行業之外。私營部門增值產品出現了爆炸式增長。如今氣象數據應用方式多種多樣，社交平臺、電視頻道和應用程序都可以。一個巨大的挑戰也隨著其更廣泛的傳播出現：確保信息以負責、準確和可靠的方式傳播。令人擔憂的是，如今公眾可獲悉大量天氣信息，但事實上這些信息經過了過濾，以獲得更大的商業利益。未來公共和私營部門將繼續緊密合作，但是為了使這種伙伴關系良好運轉，需要制定“道德守則”，以保證正確使用數據。

（8）氣象行業需要實施“啞巴工程”，測風和測溫并不需要超級靈巧的方式，而是需要更便宜、能夠大批量生產的方式，來獲得更多觀測結果。建議NOAA與其花費數十億美元來升級整個北美雷達網絡，不如購買50臺雷達安裝在卡車上，或100臺探空系統在貨車上——這些技術如今價格相對合理。然后組建一個團隊，每天開車到危險區域，以非常精細的分辨率收集大量數據。然后，他們將其上傳到數據中心輸入模型。擁有這些“靶向”精細網格化數據將使我們有很大機會開展5 h嚴重風暴預報。