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专家访谈
 

专家访谈

精准的气候预测离我们还有多远?

[日期:2017-11-21]

  (经济日报 2017-11-13 )随着北方地区陆续供暖,不少网友们早在入冬之前就开始讨论起今年冬天将是暖还是寒的话题。在气候问题备受瞩目的当今社会,气候预测究竟是如何完成的?又是怎么被研发出来的?将如何服务于国民经济发展?带着这些疑问,来听听由中国气象局主办的第23期《直击天气——与科学家聊“天”》活动上专家们都怎么说。

  “气候预测实际上是研究未来某个要素,比如气温、降水的演变趋势。它根据过去气候平均值的偏差,来估计未来一段时间内,比如一个月或者一个季度,气温偏高还是偏低?降水偏多还是偏少?” 国家气候中心首席气候专家王永光告诉记者,从时间来看,我国已有月、季、年的短期气候尺度,甚至更长的几十年、上百年的气候变化尺度,这区别于10天天气预报。

  那么,气候预测是怎么“生产”出来的?它和人们日常看到的天气预报区别大吗?王永光说,天气预报和气候预测都在使用动力预报模式,而天气预报的准确率较高于气候预测。但有别于天气预报,气候预测还运用了很多基于过去的包括气温、降水等要素演变的规律来估计未来演变趋势,甚至包括用一些海洋、冰雪、陆面过程等下垫面的变化,估计可能对气候发生的影响来预测气候。

  在气候变化问题日益严峻的背景下,气候预测关系到国民经济建设的方方面面,譬如节能减排的提出就与气候的关系密不可分。中国农科院农业环境与可持续发展研究所研究员孙忠富介绍,特别是农业作为我国重要的基础性产业,也是受气候影响最为敏感的领域。在进行农业综合布局、区域优化、种植服务、品种选择以及防灾减灾预案制定等方面需要做到防患于未然,越早知道气候变化规律,对于采取重大综合决策就越有利。

  然而,天气尚有阴晴不定,气候更是变幻莫测,气候预测需要考虑的不确定因素因此也更为复杂。中国工程院院士、中国气象局气候变化特别顾问丁一汇表示,从国际上看,实力走在前头的仍属欧洲预报中心,他们的预报信息参考价值相对较大。紧接着处在第二梯队的国家包括美国、日本及我国。上世纪90年代,我国气候预测模式刚刚起步,准确率只有60%多,通过逾20年的努力,现在可提升至70%多水平,已有明显进步。

  “气候预测需要解决两大难题。一方面需要收集更多数据;另一方面则是对气候变化规律的掌握。比如1998年、2016年强厄尔尼诺年的气候预测就做得比较好。大气本身的变化非常快,冷空气往哪儿走都是随机的,物理上我们叫做混沌现象。”丁一汇说,目前,全球都在攻关怎样把这些快速变化、扰乱气候预报的混沌现象分离、预报出来,进一步提升气候预测的准确性。

  气候变化像个调皮的“孩子”,它的一动一静都将牵动着气象工作者的神经。“影响气候的因素很复杂,而且还有气候系统各圈层的相互作用,如何才能使得气候预测模式更加完善、准确,这将是我们相当长一段时间里需要攻克、发展的核心技术。”王永光表示,在这个前提下,除了国内外几种普遍的气候预测方式外,还要抓住下垫面强迫强信号,如厄尔尼诺对中国气候的影响等,持续为防汛抗旱、防灾减灾等做出决策性服务。

  有了气候预测,就能把“防”的步骤不断提前。“对农民来说,最迫切想要知道的就是‘这个现象到底能不能发生?在什么时候发生?它的强度有多大?’而我们根据这些气候预测可以提前妥善的安排农业生产生活,主动应对气候变化可能造成的不利影响,尽最大努力减少损失、增产增效。”孙忠富说。

  不只是农业,“‘一个月内到底会发生多少次极端天气气候事件?造成多大的灾害影响?’这些都是大家普遍关心的气候问题,以便更好地采取措施,及时规避损失。为了满足这些需求,我们的努力方向就是构建‘一体化天气气候模式和预报系统’,目前我国已取得可喜成果。”丁一汇说。

  他透露,由中科院研制的地球模拟器就涵盖了大气所有圈层,可以模拟整个地球气候的演变,不久的将来,这个地球模拟器还会在北京落户。“我国现在与美国、日本、欧洲预报中心几乎同时起步,如果大家能够互相借鉴和推动,相信在10年至20年内就能够使气候预测有着更大发展。”

 

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