黑龙江省气候轨道业务方案

黑龙江省气候轨道业务方案 黑龙江省气象局黑龙江省气象局 二二 六年十月十日六年十月十日 1 目 录 序言序言 3 3 一 现状和存在的主要问题一 现状和存在的主要问题 4 4 一 现状 一 现状 4 4 1 气候系统监测与诊断业务 4 2 气候预测业务 4 3 气候影响评价业务 6 4 气候应用与服务 7 5 气候资源开发利用 7 二 存在的主要问题 二 存在的主要问题 8 8 1 气候系统监测与诊断业务 8 2 气候预测业务 9 3 气候影响评价业务 10 4 气候应用与服务 10 5 气候资源开发利用 11 二 发展目标二 发展目标 1111 1 气候监测诊断 12 2 气候预测 13 3 气候系统影响评价 14 4 气候应用与服务 15 5 气候资源开发利用业务 15 三 系统功能和结构三 系统功能和结构 1616 一 系统总体功能和结构 16 二 观测 16 三 预报预测 17 四 服务 17 五 信息与技术保障 18 六 科学研究与技术开发 18 1 拓展气候系统监测与诊断业务 18 2 改进气候预测方法和技术路线 建立滚动预测业务 19 3 研制气候灾害监测评估和定量评估模式 19 4 开展有针对性的气候应用与服务 19 5 有效开发和利用气候资源 19 七 教育培训 19 四 业务流程四 业务流程 2020 一 技术路线 20 1 气候系统监测诊断业务 20 2 气候系统预测业务 20 3 气候影响评估业务 20 4 气候应用服务业务 21 5 气候资源开发利用业务 21 二 数据流程 21 1 气候监测子系统 21 2 气候预测子系统流程 21 2 3 气候影响评价 应用与资源开发子系统流程 22 三 产品定义及流程 22 1 气候系统监测诊断业务产品 23 2 气候系统预测业务产品 23 3 气候影响评价业务产品 24 4 气候应用服务业务产品 24 5 气候资源开发利用业务产品 25 五 业务分工五 业务分工 2626 一 省 地 市 县三级业务分工 26 二 与其他相关业务轨道建设的关系 27 1 天气轨道 27 2 气候变化轨道 28 3 大气成分轨道 29 4 农业气象与生态轨道 29 5 人工影响天气轨道 29 6 雷电轨道 29 7 空间天气轨道 30 六 保障措施六 保障措施 3030 一 运行机制 30 二 人才队伍 30 三 经费概算 31 七 实施计划七 实施计划 3131 3 序言序言 气象事业是基础性 公益性事业 对国家安全 社会发展具有 重要的作用 气象事业对经济发展具有很强的现实性作用 我省气 象灾害种类多 范围广 强度大 频率高 造成的损失严重 建立 和谐社会 加强防灾减灾 搞好经济建设 迫切需要提高气象服务 的水平 气象事业对可持续发展具有深远的前瞻性作用 促进人与 自然的和谐 是国家乃至世界发展的重要课题 开展气候资源变化 分析 评估气候资源的承载能力 合理开发 利用 保护气候资源 是经济社会可持续发展的重要内容之一 党的十六届五中全会提出 了 十一五 时期经济社会发展的主要目标 要求必须坚持科学发展 观和以人为本的发展理念 加快转变经济增长方式 保持经济平稳 较快发展 把社会经济发展切实转入全面协调可持续发展的轨道 建设社会主义和谐社会 为适应新形势下国家对气象服务的迫切需 求 充分发挥气象在防灾减灾和社会经济建设中的重要作用 更好 地贯彻落实中国气象事业发展战略研究成果 加快建立与新世纪新 阶段气象事业发展相适应的业务技术体制 在中国气象局业务技术 体制改革和配套方案指导下 现制定气候轨道业务系统设计方案 一 现状和一 现状和存在的主要问题存在的主要问题 一 现状 一 现状 1 1 气候系统监测与诊断业务 气候系统监测与诊断业务 我省的气候系统监测诊断包括气候分析和气候预测两大气候业 务所涉及的相关信息监测 多年来经历了几次整合 淘汰 改造和发 展 在 九五 重中之重课题成果业务化以后 我省省级气候监测诊 断在月时间尺度方面形成了相对稳定的监测内容 目前可以对全省 4 地面气候基本状况 副热带高压 青藏高压 各种西风带环流指数 极涡 海温 太阳黑子 春季森林火险气象指数等方面进行月尺度 实时监测 监测结果主要用于短期气候预测 森林火险气候预测 嫩江松花江流域气候预测 凌汛气候预测 气候影响评价 旱涝分 析 气候决策服务等 2 2 气候预测业务 气候预测业务 黑龙江省短期气候预测的主要工作内容为制作并发布黑龙江省 范围内月 季 年时间尺度的气候趋势预测 主要的预测产品包括 每月气候趋势预测 各季气候趋势预测 年度气候趋势预测 根据本省的特点和需求还制作 春防期森林火险气候趋势预测 秋防期森林火险气候趋势预测 嫩江流域 松花江干流流域及 第二松花江流域汛期降水趋势预测 春季凌汛气候趋势预测 等 专项预测 每月气候趋势预测 在月底发布 产品内容包括全省月 平均温度趋势和月降水趋势预测 各季气候趋势预测 一般在每 季度末发布 产品内容包括全省季节平均温度趋势 季节降水趋势 及灾害预测 并提出相应建议 年度气候趋势预测 一般在年初 发布 产品内容包括全省春 夏 秋各季节平均温度趋势和降水趋 势预测 同时还包括旱涝 低温 台风 霜冻等灾害的预测 并针 对农 林 水利等有关行业提出建议 春防期森林火险气候趋势 预测 一般在 2 月底或 3 月上旬发布 主要预测内容包括春防期火 险等级 各月火险趋势 重点防火区和重点防火时段 防火开始期 和结束期 高火险日数 高火险集中时段 大于等于 5 级风日数 大于等于 8 级风日数 春防期及各月气温和降水趋势 并针对防火部 门提出相应建议 秋防期森林火险气候趋势预测 一般在 9 月上 5 旬发布 产品内容包括秋防期火险等级 高火险集中时段 秋防期大 风日数 秋霜冻日期 9 11 月各月气温 降水 并针对防火部门提 出相应建议 嫩江流域 松花江干流流域及第二松花江流域降水 趋势预测 一般在 5 月底或 6 月上旬发布 产品内容包括各流域夏 季降水趋势 各月降水趋势以及影响台风预报 同时针对水利等相 关部门提出洪涝 各种地质灾害出现的可能性和重点防范区域等建 议 春季凌汛气候趋势预测 一般在 3 月中下旬仅对水利部门发布 内容包括春季凌汛趋势 4 月平均气温 冷空气活动 开江日期预 报 以上产品形式以文字叙述为主 辅以预报要素 降水距平百分 率 的图表 预测产品上报给上级管理部门和下发至全省各地 县 并提供给相关政府部门及一些客户 产品主要为政府有关部门提供 决策服务 并作为专业气象服务产品提供给客户 同时为各地市及 县气象台站的短期气候预测业务提供技术指导 短期气候预测方法经历了由数理统计 物理统计向动力气候模 式发展的技术路线 经过 九五 以来的短期气候预测系统的建设 我省建立起一套以汛期气候预测为主要内容的短期气候预测业务系 统 业务系统包括资料的处理 因子加工 数理统计分析 物理因 子分析 T63 月动力延伸预报 分区预报 预测质量评分 图形显 示等方面 目前黑龙江省气候预测主要采用的是物理统计方法 物 理统计方法的重点是分析影响黑龙江省气候的各种物理因素及其前 兆信号 比如极涡 鄂海阻高 副高 青藏高压 海温 太阳黑子 等特征量 另外 一些数理统计方法 例如气候背景分析 时间序 列分析 方差 周期 均生函数分析等 多元分析 回归 判别 主分量分析等 天气气候学的相关相似分析 也是目前我省短期气 候预测的主要统计方法 随着今年国家动力气候模式产品的正式下 6 发 我们开始对其进行解释应用 逐步开展动力气候模式预测方法 3 3 气候影响评价业务 气候影响评价业务 黑龙江省的气候影响评价业务工作从 1982 年开始 每年年底编 制并上报本年度气候影响评价 评价时段为上年 11 月至当年 10 月 1990 年开始增加上半年气候影响评价的编写 评价时段为上年 11 月至当年 5 月 1994 年开始增加气候影响评价同类产品即气候公报 的编写 每年 5 期 包括冬 春 夏 秋和年度气候公报 2002 年 开始又增加了每月气候影响评价的编写 2004 年中国气象局下发了 气候影响评价业务规定 并于 2004 年 11 月开始执行 年度气候 影响评价时段改为当年 1 12 月 目前的气候评价产品分常规和非常 规产品 常规产品包括月 季 年尺度的气候影响评价和年度气候 公报 非常规产品包括不定期旱涝气候公报和其它决策服务材料 省级气 候影响评价业务产品报送中国气象局主管职能部门 省气象局主管 部门 并下发至本省各地及县级气象台站 同时提供给省委 省政 府及有关部门 其它省级气象部门 作为专业气象服务产品提供给 部分用户 我省各地 县级气象部门都已经开展这项基本业务 产品 报送省级业务部门 气候影响评价业务经过 20 多年的变迁与发展 评价方法从无到 有 采用了从简单的统计向复杂的数学模型方向发展的技术路线 逐步形成了一套较稳定的业务流程 包括基本气象资料采集和存储 气候事件及社会经济情报采集和存储 利用各类评价指标分析 利 用各类气候影响评价产品制作模板生成文字和图表 最后形成电子 7 和纸制产品 并通过网络 邮递等手段发布 气候影响评价内容包 括气候概况 灾害性天气或重大气候事件及其影响 气候对农业 林业 交通 水资源 建筑 旅游 采暖 人体健康等各方面的影 响评价 4 4 气候应用与服务 气候应用与服务 近 20 年来 我省在应用气候方面进行了多种领域的研究 包括 森林火险与气候 空气污染与气候 大气环境影响评价 交通雪害 与气候 公路翻浆与气候 疾病与气候 粮食仓储与气候 农业气 候区划 冰雹灾害区划 城市火险与气候 多年来结合本省实际开 展了广泛的专题研究 积累了丰富的科研成果 对今后的应用和发 展提供了一定参考素材 5 5 气候资源开发利用 气候资源开发利用 80 年代以来 我省在气候资源开发利用方面做了许多工作 取 得了很多成果 对全省的热量资源 水分资源 光资源 太阳能资 源 风能资源做了大量分析与研究 掌握了全省气候资源的总体空 间分布特点及时间变化规律 尤其是进行了三次农业气候区划 为 我省的农业生产提供了合理详实的参考资料 2004 年开始开展了新 一轮风能资源普查论证工作 完成了第三次全国风能资源评价中黑 龙江省的风能资源评价报告 主要是利用全省 80 多个气象台站近 30 年的观测资料 重新计算了 10 米高风能资源参数 同时结合微 小尺度数值模拟技术 提高了风能资源调查的分辨率 为开发风能 资源 制订风能发展规划提供了科学依据 8 二 存在的主要问题 二 存在的主要问题 1 1 气候系统监测与诊断业务 气候系统监测与诊断业务 我省的气候监测信息主要来自于国家下发的业务产品 地面基 本气候资料则来自于本省 除了与国家的气候监测诊断业务存在的 不足之处相同外 我省还突出表现在 1 资料的时间尺度主要是月尺度的 没有旬或旬以下尺度的 监测 难以满足气候业务的发展和气候决策服务的需要 对气候监 测诊断产品的滚动制作造成了很大障碍 2 监测站点少 空间范围不足 难以掌握局地性的气候异常 3 监测内容和项目少 目前只有温度 降水等常规的监测项 目 气象监测项目有待于扩充 同时随着气候业务向气候系统领域 拓展 对于多圈层 多行业的监测有待于开展 4 自动化程度低 监测诊断业务系统有待于建立 5 资料共享性差 资料获得难 监测诊断业务受到制约 6 缺少成形和应用性强的监测诊断服务产品 2 2 气候预测业务 气候预测业务 随着近几年气候预测业务的快速发展 日益暴露出一些跟不上 气候预测业务发展的弱点 1 人员短缺 气候预测是科研型的基础性业务 目前省级从 事气候预测业务的预报员只有三人 大多数时间都在用于值业务班 完成日常业务 专心用来进行业务技术总结 学习和搞科学研究的 时间很少 随着气候预测内容的不断发展 这种矛盾将更加突出 9 2 设备缺乏 存储能力低 没有专门用于气候预测业务平台 的机器 气候预测业务需存储大量的资料 同时国家动力模式产品 已开始大量地下发 仅历史回算产品占有空间就多达近 200G 现有 的机器存储空间已满足不了常规业务的需要 3 资料的共享性 及时性差 从 2002 年以来 气候预测人 员获取业务所需的资料非常困难 以至于气温 降水 大风等预报 所用的历史资料无法续补 几年来气温 降水一直用 AB 报资料代替 不够准确 大风 霜冻资料续补终断 预报结果无法检验 给预报 人员增加了很多障碍 常规业务受到了影响 从某一方面也影响了 预报的准确性 4 预报空间分辨率有待于精细化 分区预报系统不够完善 目前对全省总趋势研究较多 分区预报方法有待于深入和广泛开展 分县预报确率不够稳定 对县级气象台站的指导预报能力还有待于 提高 与政府部门和公众的需求还有很大差距 5 尚没有开展滚动预报业务 决策服务能力受到限制 6 过去对汛期预报方法研究较多 对其它季节的预报研究相 对欠缺 预报技术尚不成熟 预报方法较少 失误的机率相对较高 3 3 气候影响评价业务 气候影响评价业务 1 缺少一个完备的 多尺度 多要素 多指标的历史资料数 据库 实时资料接收和处理系统需要改进 资料项目需要丰富 由 于资料缺乏 限制了气候评价业务的发展 2 社会经济资料来源面窄 收集 整理不够 限制了影响评 10 估的拓展 3 现有气候评价业务科技含量有待提高 评价的内容虽然涉 及农业 林业 交通 生态环境 人类健康等各个方面 但大都不 够深入 评价指标缺乏 评价方法和评价模式均有待于研发 4 缺少一个系统性的 较完备的和自动化程度较高的气候影 响评价业务系统 专用的灾害数据库还没有建立 难以迅速 准确 及时地为可能受灾害影响的各个行业提供有效的定量的影响评价服 务和对策建议 5 专题气候影响评价不足 气候影响评价的评估领域需要不 断拓展 要建立专门的气候对农业 林业 水利 能源 交通 旅 游 国土资源 卫生 国防等行业影响的定量评价模式和业务系统 6 人才匮乏 知识储备有缺陷 在气候影响评价与气候服务 领域 缺乏具备多学科交叉和实施重大业务工程能力的复合型人才 难以将气候服务推进到国民经济各行业 各部门 人才结构和分布 不合理 制约着气候评价业务的发展 7 气候影响评价产品与服务及需求脱节 目前多在内部使用 社会化应用程度不高 4 4 气候应用与服务 气候应用与服务 1 缺少业务化的气候应用服务产品 科研成果应用率低 2 受当地经济发展和人们的意识影响 气候应用服务还没有 广泛地在经济社会开展 随着社会的发展和人们生活质量的提高 气候应用服务将有很大的发展空间 在经济社会将会发挥越来越大 的作用 11 3 缺少气候应用服务系统 服务领域需要拓展 相应的适用 于当地的应用气候指标 参数和技术方法都有待于更新研发 4 大型工程建设和城市规划的气候可行性论证工作一直没有 开展起来 论证方法 手段等技术工作需要研究 同时要加强与政 府部门的联系 5 5 气候资源开发利用 气候资源开发利用 1 由于我省经济结构 产业结构 能源结构不尽合理 使气 候资源的开发 利用受到了较大限制 主要表现在气候资源开发 利用水平与经济社会可持续发展的需求不适应 我省的气候区划的 应用仅限于农业 在农业中又主要应用于粮食作物 对经济作物关 照不够 太阳能 风能已开发量在能源总量中的比例和可开发总量 中的比例都很低 2 气候资源缺乏统一的观测标准和管理体制 影响了评估的 可靠性 数值模拟方法还不成熟 3 我省气象台站分布密度不均匀 尤其在山区 谷地等复杂 地形地区站点较稀 限制了气候资源评估的分辨率 对潜在的气候 资源丰富区缺乏实测气象资料 二 二 发展目标发展目标 开发国家和区域气候系统模式解释应用技术 并进行检验 订 正 建立适合于本省的模式预测 预估系统 不仅应用于短期气候 预测 而且应用于气候评价 应用气候领域 以及本省的气候变化 及其影响评估 物理统计和动力模式解释应用相结合的气候预测水 平得到进一步提高 拓展气候领域产品 实现向气候系统领域发展 提高为本省防灾减灾 环境保护 资源开发 可持续发展的能力和 12 水平 发展和建立开放式 面向需求的综合气候监测预测业务体系 2010 年实现该业务体系以省级为主 地 县补充为主要特征的新型 业务运作体制 及时掌握测站转变为网格的业务 实现监测和预测 网格化 省级气候业务运行本省范围内网格分辨率不低于 0 5x0 5 经纬度 对国家下发的动力气候模式产品进行分辨率更 高的解释应用 以及特殊需求的解释应用 1 1 气候监测诊断 气候监测诊断 到 2010 年 加强对气候异常与重大气候事件的监测 重点加强对影响 我省气候异常的物理因子和过程的监测诊断分析 加强气候灾害监测与预警 重点是干旱 洪涝 低温 林 火 为农业生产 森林防火 防汛抗旱提供有针对性的气候信息和 对策措施 加强多尺度 多要素 多领域的气候指数或物理量监测 对其气候变化特征及物理成因进行诊断分析 形成气候监测 诊断 产品 到 2020 年 对本省的气候异常与重大气候事件 影响我省气候的主要 因子的监测诊断实现客观化 定量化和自动化 并能更加清晰了解 以上事件的成因 影响因子的物理过程 完善综合监测系统 13 2 2 气候预测 气候预测 到 2010 年 采取动力模式和物理统计相结合的方法 提高月 季 年 短期气候预测业务的能力和水平 并逐步向以动力数值预报技术为 主的短期气候预测业务过渡 加强极端气候事件和各种气象灾害的预报方法研究 进一 步研究其影响机制及物理成因 细化短期气候预测产品 加强对下级地市的业务指导作用 制作黑龙江省范围内精细到县的短期气候预测产品 由现在的十三 个地市的预测逐步细化到全省七十多个县站的预测 同时开展滚动 制作短期气候预测业务 丰富短期气候预测产品 根据黑龙江省的实际特点 加强 森林火险趋势预测研究工作 完善春季林火预测系统建设 开发秋 季林火系统的研究工作 开展防火期的春 秋季城镇火险趋势预测 在社会主义新农村建设上 可以根据农业生产的需求在年景分析 春播期 秋收期等时期制作专项气候趋势预测 根据目前开展的嫩 江 松花江 第二松花江流域汛期降水趋势预测 开展黑龙江等流 域降水趋势预测 做好防灾减灾的工作 此外还有如根据我省冬季 寒冷取暖期长的特点 制作采暖期温度气候趋势预测等等 完善短期气候预测业务系统 开发新的预测因子 特别是 要加强中高纬环流指数研究 扩充大气环流特征量 使物理因子更 为清晰 以弥补过去在这方面认识不清的弱点 综合研究影响我省 气候的物理因子 形成明晰的概念模型 加强气候预测资料平台的建设 丰富本省要素资料库 拓 展预测因子资料库 14 到 2020 年 随着国家动力模式的完善 我省的降尺度解释应用技术也 日趋成熟 月 季 年数值气候预测达到可用水平 动力方法与物 理统计方法的结合更加完善 气候模式在其它业务领域得到广泛应用 并日趋成熟 3 3 气候系统影响评价 气候系统影响评价 到 2010 年 建立完善的气候影响评价业务系统 形成稳定成熟的业务 流程 建立完备的 多尺度 多要素 多指标 多领域的综合评 价数据库 完善基础信息工作 提高气候影响定量评价的技术水平 引进 研制 开发气候 对农业 水资源 能源 交通 生态环境影响的评估模型和定量评 估指标 开展年景评估和预评估服务 扩大评估领域 根据社会和国家需求 不断增加新的服务领 域 建立灾害数据库 强化灾情的收集与信息管理 加强气候 灾害监测评估和风险评估 为防灾减灾提供科学依据 研制建立建筑 交通 医疗 旅游等专业气候服务系统 实现为粮食生产 水资源管理 重大工程建设 交通旅游开发等领 域和用户提供各类气候参数 指标和咨询服务 到 2020 年 新一代气候影响评价业务系统的建设 建立新一代气候影响 评估业务 服务系统平台 气候模式方法在气候影响评价中得到成 熟应用 15 4 4 气候应用与服务 气候应用与服务 建立各项目的气候应用 基础资料库 结合本省实际拓展 应用气候服务领域 深入研究各应用气候指标 逐步建立应用气 候服务系统 研制建立农业 建筑 交通 医疗 旅游 采暖等专业 气候服务系统 为用户提供各类气候参数 指标和咨询服务 5 5 气候资源开发利用业务 气候资源开发利用业务 到 2010 年 建立气候资源评估数据库 配合国家对全国气候资源进行信 息化管理 实现资料共享及气候资源评估的统一化 标准化 加强风能资源精查与评估 建立风能资源历史资料库 开展太阳能普查与评估工作 建立太阳能资源历史资料库 加强气候资源变化预测研究 开展未来气候变化对可开发 气候资源量的影响评估 利用短期气候预报系统预测气候资源的变化 趋势 16 三 系统功能和结构三 系统功能和结构 一 系统总体功能和结构 一 系统总体功能和结构 气候轨道气候轨道气候轨道气候轨道 业务系统业务系统业务系统业务系统 总体功能总体功能总体功能总体功能 决策服务决策服务决策服务决策服务 气候系统气候系统气候系统气候系统 模式应用模式应用模式应用模式应用 气候监测气候监测气候监测气候监测 气候资源气候资源气候资源气候资源 评估应用评估应用评估应用评估应用 气候影响气候影响气候影响气候影响 评价评价评价评价 国际业务国际业务国际业务国际业务 交流交流交流交流 气候应用气候应用气候应用气候应用 服务服务服务服务 气候轨道业务系统总体功能示意图 二 观测 二 观测 观测是气候业务轨道的基础 对气候系统的认识 首先就是从 观测开始的 观测对气象领域各学科乃至整个地学的发展做出了极 其重要的基础性贡献 综合观测体系根据轨道发展需求 在提高各 种观测仪器质量的基础上 逐步形成天基 空基 地基相结合 自 动化遥感 遥测一体化观测系统 实现高时空分辨率 全方位和高 精度观测 气候观测系统的建设无疑将为气候变化的科研与业务工作起到 气候预测气候预测气候预测气候预测 17 极大的促进作用 从某种程度上讲 气候科研与业务工作是建立在 全面 及时 可信的资料信息基础上的 目前的气候系统观测尚无 法满足日益拓展的气候变化领域科研与业务发展的要求 而卫星资 料的应用无疑是解决这一问题的关键技术手段之一 预计未来几年 内 卫星资料以它覆盖面广 分辨率高 观测要素多等优势 在气 候变化领域中将获得更为广泛的应用 并作为不可替代的重要的基 础信息来源之一 例如为中高层大气监测 冰川 积雪 湖泊 植 被 农田等土地利用状况监测 气溶胶空间分布监测 城市发展规 模等提供监测信息 而卫星资料在气候变化领域工作中的广泛应用 也将为卫星气象事业的发展提供更广阔的发展空间 并对我国的卫 星气象业务与科研工作提供良好的发展机遇 三 预报预测 三 预报预测 预报预测体系在业务技术体制中处于核心地位 同时它对气候 轨道的支撑作用也是七大体系中最重要的 它以综合观测体系为基 础 依托信息与技术支持平台 面向公共气象服务平台需求 制作 提供多轨道 无缝隙 精细化预报预测产品 气候轨道是预报预测 体系中的两大重要业务 预报预测业务包含气候轨道的月 季 年 短期气候预测 气候变化评估及应用等相关业务内容 四 服务 四 服务 气候轨道为公共气象服务体系提供服务产品和技术支持 公共 气象服务体系是气候产品的统一服务出口 为气候业务提供服务平 台 公共气象服务体系通过制定决策服务规程 规范服务产品 制 定重大灾害性气候事件的评估业务规程 加强公众服务的集约化和 18 对公众服务考核等加强对各轨道业务的支撑与管理 专业气象服务 以与气候有关的水文气象 农业气象 城市气象 资源气象 电力 气象 交通气象为重点内容 建立相应平台 五 信息与技术保障 五 信息与技术保障 观测信息的处理加工与标准化管理等技术保障 是气候业务轨 道不可缺少的支撑条件 观测数据处理 传输和质量控制 对气候 演变规律的认知程度和分析诊断能力 信息技术和方法等 无不影 响气候业务的产品与服务质量 需要提出气候的资料质量和计算资 源需求 并得到相应的信息与技术保障 六 科学研究与技术开发 六 科学研究与技术开发 科学研究与技术进步是气象事业发展的基础 与天气业务相比 气候业务还相对不太成熟 其中许多科学问题尚未完全认识清楚 在这个意义上 气候轨道业务的实施与发展更加依赖于气象科学研 究与技术开发的支撑 不断提高气候业务工作的科技含量 将气候 业务真正建设成为科研型的业务 是新世纪气象事业发展对大力开 展科学研究与技术开发的迫切需求 气候科学研究与技术开发的重点方向包括 1 1 拓展气候系统监测与诊断业务 拓展气候系统监测与诊断业务 研制地面极端气候事件及气候异常的监测诊断 建立实时大气 环流监测诊断系统 收集国家下发的海洋 冰雪圈 岩石圈 生物 圈气候系统信息的监测诊断 人类活动对自然生态系统的影响监测 系统 19 2 2 改进气候预测方法和技术路线 建立滚动预测业务 改进气候预测方法和技术路线 建立滚动预测业务 研制对动力学模式解释应用集合预报技术 开展季节 年 年 际气候异常的概率预测 开展年景 水资源 林火的气候趋势预测 研究影响我国年景的主要因子 利用定量的物理统计方法和动力模 式解释产品 不断滚动修订业务预测 3 研制气候灾害监测评估和定量评估模式研制气候灾害监测评估和定量评估模式 开展气候影响评价模型研究和气候影响预评估研究 建设气象 灾情影响数据库 开发气候影响评价决策公益服务系统 4 4 开展有针对性的气候应用与服务 开展有针对性的气候应用与服务 拓展气候在农业 水资源 能源 交通 建筑 人体健康 旅 游 采暖等方面的应用与服务 加强对国家大中型工程建设的气候 可行性论证和对气候环境的影响评估 5 5 有效开发和利用气候资源 有效开发和利用气候资源 开展气候资源的综合评估业务 加强气候资源开发利用的管理 与服务 七 教育培训 七 教育培训 加强岗位培训 利用现代气象远程教育 提升学历教育 科研 合作与交流等提升科研业务人员素质 20 四 业务流程四 业务流程 一 技术路线 一 技术路线 1 1 气候系统监测诊断业务 气候系统监测诊断业务 气候系统监测诊断的业务工作是基于气候资料数据库及实时接 收的常规气候观测资料 卫星观测资料及客观分析资料 通过资料 的质量验证 统计分析及物理诊断等方法开展对气候异常和气象灾 害的监测诊断工作 不定期制作等不同时间尺度的监测诊断产品 将产品通过网络和投递发送到政府部门和相关用户 2 2 气候系统预测业务 气候系统预测业务 省及以下业务单位不开展动力气候模式的预测业务 主要依据 国家级的模式产品 在各自的 气候网格 上 开展相应的解释应 用工作 包括统计和动力的降尺度应用 并依据需求开展针对性的 应用服务 3 3 气候影响评估业务 气候影响评估业务 气候影响评估的业务流程是基于实时气候资料数据库 社会经 济数据资料和气候预测结果 采用气候影响指数和评估模型 开展 气候对农业 水资源 能源 交通 人类健康的定量影响评估和预 评估业务 制作发布月 季 年尺度的气候影响评估产品 收集整 理灾情 进行灾情调查 建立灾情数据库 开展各种气候灾害监测 影响评估和风险评估 21 4 4 气候应用服务业务 气候应用服务业务 气候应用服务业务流程是由常规气象观测站观测气象要素和气 候考察获得的非常规资料 然后经质量检验 形成气候应用专用数 据库 再根据不同的服务需要和对象 建立专业气候指标 进行统 计 分析 评估 绘图 制表 形成相应的气候服务产品 提供给 相应的用户 5 5 气候资源开发利用业务 气候资源开发利用业务 气候资源开发利用业务流程是以现有气象台站为依托 建立全 省气候资源变化监测体系 利用国家的区域气候模式和微尺度气象 模式 形成本省的气候资源变化跟踪评估产品 开发气候资源利用 的服务及资质认证 二 数据流程 二 数据流程 1 1 气候监测子系统 气候监测子系统 气候监测子系统业务流程源自信息网络中心的档案 信息化 国家气候中心通过 9210 下发以及国家气候中心网站的资料 然后提 供气候监测诊断各功能块使用 各功能块产生的诊断信息存入气候 诊断信息库 再通过产品制作模块生成气候监测诊断产品并向气候 预测子系统 气候影响评价子系统和决策服务及其他用户提供服务 2 2 气候预测子系统流程 气候预测子系统流程 气候预测子系统流程为通过 9210 工程系统和互联网收集国家气 22 候中心下发的资料和业务产品 通过信息网络中心的档案信息化收 集实时要素资料 通过互联网收集国外气象网站相关产品 将收集 的地面观测资料 大气资料 海洋资料 卫星资料等输入气候预测 专用数据集 同时各种资料经过可视化处理系统形成各种预测业务 图表 供预报员分析参考 各种预测资料进入月 季 年 年代际 气候预测模块 生成月 季 年及各类专题气候预测产品 经过气 候预测会商 最终制作形成发布的预测产品 通过网络和其它各种 途径分发供各种用户使用 同时对预测质量进行评分 3 3 气候影响评价 应用与资源开发子系统流程 气候影响评价 应用与资源开发子系统流程 省级气候资料数据库来自本省气候观测系统 通过省级信息骨 干网等方式收集全省的五大圈层和人类活动资料 通过本省的资料 质量验证进入气候资料数据库 省级气候业务系统 包括气候监测 诊断系统 气候预测系统 气候影响评价系统 气候应用服务系统 气候资源开发利用系统等 从省级气候资料数据库检索获取所需要 的资料 通过统计 分析 模式计算 评估 绘图 制表等过程 形成气候服务和指导产品 通过本省气候服务系统对外提供服务 社会经济数据库主要来自于民政 农业 林业 环保 交通等 各个相关部门 通过调查 互换 查询等等方式获取编辑入库 通 过统计分析等过程用于气候评价业务 三 产品定义及流程 三 产品定义及流程 气候轨道业务产品主要包括气候系统监测与诊断 预测 评价 应用与服务以及气候资源开发利用等五大类 业务产品开发以省及 省以下业务单位根据当地政府和公众的需求 在国家级业务产品指 23 导下 开发研制相应的业务产品 1 1 气候系统监测诊断业务产品 气候系统监测诊断业务产品 气候系统监测诊断业务产品目前我省主要为旱涝气候公报 和不定期决策服务材料 发布产品发布时间开始时间 黑龙江省旱涝气候公报 不定期发布2005 年 1 月 黑龙江省气候灾害监测简报 不定期发布2008 年 1 月 2 2 气候系统预测业务产品 气候系统预测业务产品 气候系统预测业务产品包括每月气候预测 各季气候预测 年度气候预测 专项气候预测等 气候预测业务产品及发布时间气候预测业务产品及发布时间 发布产品发布时间 月气候趋势预测每月底 季气候趋势预测每季度末前 3 天 年度气候趋势预测每年年初 春防期森林火险气候趋势预测每年 3 月初 春季各月森林火险气候趋势预测每月底 夏季雷击火趋势预测2008 年 6 月开始运行 秋防期森林火险气候趋势预测每年 9 月上旬 嫩江 松花江干流 第二松花江 流域汛期降水趋势预测 每年 6 月上旬 春季凌汛气候趋势预测每年 3 月下旬 初霜冻趋势预报每年 8 月中旬 春季城镇火险气候趋势预测2008 年 3 月开始运行 秋季城镇火险气候趋势预测2008 年 8 月开始运行 年景气候趋势预测2008 年 12 月开始运行 盛夏气候趋势预测每年 6 月 30 日 月大风气候趋势预测2008 年 3 月开始运行 月 3 10 干旱气候趋势预测2009 年 1 月开始运行 24 3 3 气候影响评价业务产品 气候影响评价业务产品 气候影响评价业务服务产品 省级地市级县级 月季年气候影响评价月季年时间尺度 上 报中国气象局 区域 气候中心 省级主管 部门 下发各地市 县气象局 报送省委 省政府及相关政府部 门 月季年时间尺度 各地 区上报省气候中心 月季年时间尺度 各县站上报省气候 中心及地市 气候公报年时间尺度 上报中 国气象局和区域气候 中心 下发各地市及 县气象局 气象灾害年鉴年时间尺度 上报中 国气象局和区域气候 中心 下发各地市 县气象局 年时间尺度 各地区 上报省气候中心 年时间尺度 各县 站上报省气候中心 及地市 旱涝公报 简报 周时间尺度 上报中 国气象局和区域气候 中心 下发各地市 县气象局 周时间尺度 各地区 上报省气象局 省气候 中心 下发各县气象局 周时间尺度 各地 区 上报地市级气 象局 省气象局 省气候中心及地市 决策服务不定期 上报省委省 政府和中国气象局 不定期 各地区 上报 市委市政府和省气象局 省气候中心 不定期 各地区 上报县政府和地市 级气象局 4 4 气候应用服务业务产品 气候应用服务业务产品 气候应用服务业务产品 25 省级地市级 县级 应用服务技术标准本省范围 对各地 区进行指导 上报 中国气象局 下发 各地市 各地市范围 对 各县进行指导 上报省气象局 下发各县 各县范围 上 报地市级气象 局 重大工程和规划专题 气候服务产品 包括 可行性报告 本省范围 大工程 和跨地区的工程项 目进行可行性论证 和评估 各地市范围 一 般的工程和跨县 的工程项目进行 可行性论证和评 估 各县范围 一 般的工程项目 进行可行性论 证和评估 气候区划本省气候区划各地区气候区划各县气候区划 5 5 气候资源开发利用业务 气候资源开发利用业务产品产品 气候资源开发利用业务产品 省级地市级 县级 气候资源监测评 估标准 根据气候资源监测评 估标准对本省气候资 源进行评价 根据气候资源监测 评估标准对本省气 候资源进行监测评 价 根据气候资源监测 评估标准对本省气 候资源进行监测评 价 气压 风速 辐 射等评价气候资 源基本要素的收 集整理 收集本省的各地市级 单位上报资料并进行 整理上报区域级单位 收集本地区的各县 级单位上报资料并 进行整理上报省局 监测本县气候资源 评价基本要素并上 报地市级单位 季平均风功率密 度及太阳能分布 状况 提供本省风功率密度 及太阳能分布图 提供本地区风功率 密度及太阳能分布 图 气候资源评估年 报 提供本省气候资源评 估年报 提供本地区气候资 源评估年报 短期气候资源预 测年报 提供本省气候资源预 测年报 提供本地区气候资 源预测年报 26 五 业务分工五 业务分工 一 省 地 市 一 省 地 市 县三级业务分工 县三级业务分工 省级地市级县级 气候 系统 监测 诊断 业务 负责本省气候监测诊断业务 确保气候系统监测信 息的准确和快速的上报 提供本省气候监测 诊断 相关产品 负责气候系统的综合 观测 资料收集上报 配合上一级业务单位 开展相应的气候业务 负责气候系统 的综合观测和 资料的收集上 报 配合上一 级业务单位开 展相应的气候 业务 气候 系统 预测 业务 负责本省气候预测业务 检验评估上级模式产品 协助组织本区域气候预测会商 结合本省气候特征 利用国家级和区域中心的气候模式产品开展针对本 省的气候模式产品的解释应用业务 提供本省气候 预测相关产品 对下级台站提供指导预报 综合应用上一级的气 候预测产品 配合上 一级业务单位开展相 应的气候业务 综合应用上一 级气候预测产 品 配合上一 级业务单位开 展相应的气候 业务 气候 系统 模式 业务 在国家气候中心和区域气候中心的业务技术指导下 针对各个省级气候业务服务特点 开展短期气候预 测模式的评估 检验与解释应用研究 参与中国区 域陆面气候资料同化业务系统的建设 收集 分析 和整理各个区域台站的相关观测资料 为顺利开展 陆面资料同化系统的业务运行提供保障 气候 影响 评价 业务 开展本省 区 市 区域内气候影响评估 优化气 候影响评价指标 主要针对影响所辖区域范围内 灾害较重的气候事件进行评估 开发和建立定量 双向 全程气候影响评估业务系统 向省 区 市 政府及有关部门提供省 区 市 区域气候影响评 估业务产品 气象决策服务和公益服务材料 并负 责本省 区 市 区域内气候影响评价业务技术指 导 组织本省 区 市 区域内气候影响评价学术 交流 研讨等 承担向国家级气候业务单位提供本 省 区 市 区域气候影响评价业务产品 气象灾 害评估产品 开展本地 市 区域 内气候事件 灾害影 响调查及气候影响评 估 并负责本地 市 区内气候影响评价业 务技术指导 负责本县 市 内气候事件 灾害影响调查 和气候影响评 估 气候 应用 与服 务业 务 负责开展本省 区 市 内的重大工程建设 城市 规划对气候的影响可行性论证 开展气候和气候变 化对该本省 区 市 内农业 能源 人类健康的 应用服务 开展省 区 市 级农业气候精细区划 建筑气候区划 交通等行业气候区划 向国家级业 务单位上报有关材料 配合国家级气候业务单位做 好应用气候服务工作 重大工程建设项目的气象服 务任务 并负责本省内气候应用与服务业务技术指 导 组织本省 区 市 全国气候应用与服务学术 交流 研讨等 开展本地 市 区域 内气候资料 参数统 计 及气候事件 灾 害调查 进行气候对 大气污染影响 小气 候观测 气候对环境 影响调控研究服务等 为当地能源供应 交 通安全提供保障服务 并负责本地 市 区 内气候应用服务业务 技术指导 负责本县 市 内气象资料观 测 气候资料 审核 统计 气象资料上报 为当地能源供 应 交通安全 提供保障服务 向农民提供气 候咨询服务 气候组织建立本省的气候资源监测网并开展监测业务 组织建立本地区的气开展县级气候 27 资源 开发 利用 业务 开展本省的气候资源变化评估业务 参加气候资源 评估的数值模式系统 短期气候资源变化的集合预 测模式系统建立和气候资源优化配置和修复重建的 科学试验 参加开发利用气候资源服务技术的开发 开展气候资源评估服务 候资源监测网并开展 监测业务 开展本地 区的气候资源变化评 估业务 开展气候资 源评估服务 资源监测与气 候区划业务 二 与其他相关业务轨道建设的关系 二 与其他相关业务轨道建设的关系 气候轨道与天气轨道相似 是比较成熟的常规业务 关注的是 月 季 年尺度的气候条件 气象要素的异常及其影响评估 并形 成相应的监测 分析 评估和预测产品 发展方向注重提高科技含 量和预测水平 加强专业化和精细化程度 切实改进业务服务的方 式和内容等 不断满足公共气象服务的需求 1 1 天气轨道 天气轨道 天气和气候业务是多轨道业务的基础业务 天气和气候业务产 品是气候变化 农业气象和生态 大气成分 人工影响天气 空间 天气 雷电等其他轨道业务的基础产品 天气和气候业务平台是多 轨道业务的基础平台 数值模式是多轨道预报预测业务的技术基础 数值天气预报模式 气候模式是两个基础业务模式 气候变化 大 气成分 人工影响天气 雷电等专业气象模式建立在这两个基础业 务模式上 人影的云物理模式和大气成分模式的发展可以改进数值 天气模式和气候模式 在全球变暖的背景下 某些极端天气气候事件的发生频率有升 高的趋势 同时给经济建设与人民生活造成了很大的影响 它是社 会关注气候问题的最直接原因之一 因此 与极端天气气候事件有 关的业务轨道建设 同时需要长时间尺度的气候变化信息方面的支 28 持 并推测出未来不同地区 不同类别的极端天气气候事件发生概 率的变化 从而为相关的科研与业务工作提供有益的信息 2 2 气候变化轨道 气候变化轨道 气候轨道业务关注的是异常月 季 年尺度的气候条件 气象 要素的异常及其影响评估 并形成相应的监测 分析 评估和预测 产品 气候变化轨道业务关注的是年际和年代际及以上尺度的气候 演变 未来情景及影响评估 气候变化轨道是比较新的和正在发展 中的业务 也是最高领导和各级领导都很关心的业务 是决策服务 的热点 特别是气候变化的对策评估与国家和各省政府需求结合得 更紧 气候变化轨道科研基础相对较好 应抓关键 抓重点 加快 科技向现实生产力转化 形成服务能力 扩大社会影响 研究型业 务发展重点 应是通过加大科技和业务双向投入 边研发 边应用 边改进 加快科技向现实生产力转化 发挥科学研究和技术开发对 业务的直接推动作用 同时带动业务队伍的成长 使新型业务在高 起点上建立 并快速发挥服务的社会影响和效益 气候系统模式是气候和气候轨道业务中共同使用的重要工具 作为气候变化重要科研与业务工具之一的全球和区域气候模式的发 展 不仅将为我国短期气候预测业务提供先进的 必要的技术手段 同时也必将提高未来气候变化预估结果的准确性和客观性 目前的 许多气候影响评价工具都可以在一定条件下 可用于未来气候变化 对农业 水资源 可再生能源等自然 社会 经济方面的影响预评 估业务 气候变化轨道的建设以气候变化预估业务为主体 应用气 候分析 评估技术方法 制作相应的气候变化业务服务产品 29 3 3 大气成分轨道 大气成分轨道 近代的气候与大气中温室气体和气溶胶浓度的变化紧密相关 IPCC 第三次评估报告认为 20 世纪后 50 年的全球平均温度的升高 可能主要是人类活动的结果 因此 大气化学方面的科研及业务成 果 可为气候机制方面的研究提供基础数据信息 同时 有关大气 温室气体 气溶胶排放方面的资料可作为影响气候机制的研究 其 结果也将用于气候模式的开发与应用 为我国气候系统模式的发展 提供有力的支持 4 4 农业气象与生态轨道 农业气象与生态轨道 农业与生态与气候密切联系 其本身就是气候变化影响评估工 作的重要科研业务内容 因此 其业务轨道建设也离不开气候信息 的支持 而农业与生态方面的监测信息 也将为气候方面的工作带 来巨大的帮助 对气候系统模式的开发与应用 气候影响评估业务 工具的开发 校准和检验等许多气候变化科研业务方面的工作起到 不可或缺的作用 5 5 人工影响天气轨道 人工影响天气轨道 气候轨道应用人工影响天气的分析产品改进模式 同时也为其 提供气候监测