摘要IPCC發(fā)布的氣候變化報(bào)告表明，全球變暖是不爭的事實(shí)，中國氣候變化的總體效應(yīng)為弊大于利；人類必須通過共同努力，應(yīng)對(duì)氣候變化的負(fù)面效應(yīng).在全球變化背景下，生態(tài)系統(tǒng)中的生物與環(huán)境要素如何變化，相關(guān)生態(tài)現(xiàn)象與生態(tài)過程機(jī)制如何，生態(tài)問題及其機(jī)制如何，均需要全面監(jiān)測(cè)及綜合評(píng)價(jià)才可能通過構(gòu)建模型、建立基準(zhǔn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警.這也是目前生態(tài)環(huán)境損害賠償及維護(hù)生態(tài)穩(wěn)定性的客觀需要.生態(tài)要素影響并制約著區(qū)域氣候特征，而特定氣候也不同程度地反饋于生態(tài)過程，產(chǎn)生不同的生態(tài)效果，這些問題的本質(zhì)就是生態(tài)氣象耦合關(guān)系問題.生態(tài)氣象就是在生態(tài)學(xué)及氣象學(xué)交叉與融合的背景下產(chǎn)生的新學(xué)科，并結(jié)合相關(guān)學(xué)科及遙感等信息技術(shù)，極大地豐富了學(xué)科內(nèi)涵.未來生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估及預(yù)警將全面展開，生態(tài)科學(xué)研究與氣象業(yè)務(wù)服務(wù)也將緊密融合，生態(tài)氣象評(píng)估方法趨于規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化，“互聯(lián)網(wǎng)+”理念將促進(jìn)“生態(tài)物聯(lián)網(wǎng)”與生態(tài)氣象的不斷創(chuàng)新與發(fā)展.本研究對(duì)于美麗中國及生態(tài)文明建設(shè)（ECC）具有重要現(xiàn)實(shí)意義.關(guān)鍵詞

全球變化；生態(tài)氣象；氣象業(yè)務(wù)服務(wù)；生態(tài)物聯(lián)網(wǎng)；生態(tài)文明；耦合關(guān)系

中圖分類號(hào)Q14；P49

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

1南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院/大氣環(huán)境與裝備技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心/氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警與評(píng)估協(xié)同創(chuàng)新中心/江蘇省農(nóng)業(yè)氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京，210044

0引言

全球變化背景下，地球系統(tǒng)出現(xiàn)了一系列客觀現(xiàn)象[12].工業(yè)化以來，大氣CO2濃度持續(xù)升高，導(dǎo)致氣候變暖、冰川融化、海平面上升、災(zāi)害頻發(fā)及環(huán)境劣變.在許多區(qū)域，生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性加劇.如何更為科學(xué)地判定與評(píng)價(jià)生態(tài)現(xiàn)象與生態(tài)問題，有賴于多學(xué)科的理論研究與實(shí)踐探索[3].

目前，人們已經(jīng)從IPCCAR4[4]獲知，全球變暖是不爭的事實(shí)，人類活動(dòng)是主要驅(qū)動(dòng)要素.IPCCAR5WG1進(jìn)一步關(guān)注氣候變化的科學(xué)基礎(chǔ)以及事實(shí)、歸因和未來變化趨勢(shì)，強(qiáng)調(diào)近百年全球氣候變暖毋庸置疑[5].同時(shí)，WG2更多地關(guān)注氣候變化影響、適應(yīng)和脆弱性，聚焦氣候變化風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估與管理；WG3則側(cè)重于氣候變化減緩、氣候變化理論基礎(chǔ)、概念框架、目標(biāo)、路徑及政策機(jī)制等.隨著全球氣候持續(xù)變暖與災(zāi)害性天氣氣候事件的頻繁發(fā)生[6]，中國氣候變化及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響亦表現(xiàn)出了一系列復(fù)雜變化.我國科技部等《第三次氣候變化國家評(píng)估報(bào)告》（2015年）指出，1909年以來，中國變暖速率高于全球平均值，沿海海平面上升高于全球平均速率，區(qū)域未來氣溫將繼續(xù)上升.氣候變化對(duì)中國影響利弊共存，總體上弊大于利[7].聯(lián)合國于2000年啟動(dòng)的“千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估計(jì)劃”（MA計(jì)劃），全面地開始了對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、評(píng)估及預(yù)警的研究工作.大量研究表明：陸地生態(tài)系統(tǒng)（TES）對(duì)氣候有重要的影響，TES影響著微氣候、氣候過程、區(qū)域氣候和全球氣候；自然條件及土地覆蓋的人為干擾將改變氣候；同時(shí)，氣候也影響著TES類型、覆蓋度及功能，氣候影響TES的演變過程，而這在一定程度上促進(jìn)了生態(tài)氣象學(xué)（Ecometeorology）的發(fā)展.

在氣候變化背景下，生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性、穩(wěn)定性、安全性出現(xiàn)了一系列不確定性.天氣氣候條件作為影響生態(tài)系統(tǒng)最活躍、最直接的因子，對(duì)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)（ECC）具有重要影響.目前，ECC是貫穿于各項(xiàng)事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，如何統(tǒng)籌“山水林田湖草系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，是可持續(xù)發(fā)展的重要問題.因此，如何運(yùn)用生態(tài)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、大氣科學(xué)、地理科學(xué)等學(xué)科的原理與方法，研究與探索氣候變化原因、氣候演變過程、氣候變化規(guī)律、氣候預(yù)估模型、未來變化情景，就成為分析不同TES生態(tài)特征、生態(tài)過程及生態(tài)機(jī)制的重要出發(fā)點(diǎn).而上述內(nèi)容很大程度上依賴于目前人們關(guān)注的生態(tài)氣象學(xué)的發(fā)展.

科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，全球變化研究及全球變化科學(xué)的不斷完善為生態(tài)氣象學(xué)提供了可供借鑒的方法與途徑[8].研究特定生態(tài)背景下的氣象問題，特別是研究各類生態(tài)要素與氣象要素的耦合關(guān)系，探究TES結(jié)構(gòu)、功能及動(dòng)態(tài)變化對(duì)氣候的影響，如小氣候效應(yīng)、熱島效應(yīng)、氣象災(zāi)害等，是生態(tài)氣象學(xué)重點(diǎn)考慮的問題.同時(shí)，研究氣象要素與其他生態(tài)因子的關(guān)系，探討氣象要素與生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的關(guān)系，以及氣象要素特征又如何反饋或者影響TES則豐富與發(fā)展了生態(tài)氣象學(xué)的內(nèi)涵.隨著學(xué)科的交叉與融合以及技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)于全球變化背景下，生態(tài)氣象的內(nèi)涵特征，以及監(jiān)測(cè)評(píng)估及預(yù)警相關(guān)問題認(rèn)識(shí)的必要性與迫切性不斷加強(qiáng)，而學(xué)科的發(fā)展又不斷促進(jìn)人們對(duì)生態(tài)氣象問題的深化.與此同時(shí)，生態(tài)氣象服務(wù)（EcometeorologicalService，EMS）通過對(duì)生態(tài)因子的監(jiān)測(cè)，研究氣象條件與生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境之間的相互關(guān)系和作用機(jī)理，發(fā)布監(jiān)測(cè)和評(píng)估報(bào)告，為氣象行業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)以及ECC提供科學(xué)支撐.

1生態(tài)氣象的理論基礎(chǔ)及主要特征

開展全球變化背景下的生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)及預(yù)警研究，離不開生態(tài)氣象學(xué)的支撐，而要系統(tǒng)地把握上述研究的內(nèi)涵，有必要了解生態(tài)學(xué)及氣象學(xué)的特征及其對(duì)生態(tài)氣象學(xué)學(xué)科體系的支撐作用.

11生態(tài)氣象的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)

生態(tài)氣象學(xué)是研究生態(tài)問題的氣象學(xué)分支，它有別于側(cè)重于生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的另外一種概念——?dú)庀笊鷳B(tài)（學(xué)）.那么，生態(tài)學(xué)的原理與方法，以及生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象、內(nèi)容以及學(xué)科特點(diǎn)，就必然與生態(tài)氣象學(xué)具有密切的聯(lián)系，在一定程度上對(duì)生態(tài)氣象學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)、學(xué)科地位以及學(xué)科特色等方面，均具有重要的支撐作用.

生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境相互關(guān)系及其反饋?zhàn)饔玫目茖W(xué).生物的等級(jí)組織可以由生物大分子—基因—細(xì)胞—個(gè)體—種群—群落—生態(tài)系統(tǒng)—景觀直到生物圈，從分子到生物圈都是生態(tài)學(xué)研究的對(duì)象，生態(tài)學(xué)基于不同的等級(jí)組織尺度，形成了一系列的生態(tài)學(xué)分支學(xué)科.與此同時(shí)，生態(tài)學(xué)涉及的環(huán)境要素及對(duì)象也非常復(fù)雜，從無機(jī)環(huán)境（巖石圈、大氣圈、水圈）、生物環(huán)境（植物、動(dòng)物、微生物生境）到人與人類社會(huì)環(huán)境，還包括由于人類活動(dòng)所導(dǎo)致的環(huán)境等.這些無疑也成為生態(tài)氣象學(xué)需要吸收與借鑒的重要研究方面.而生態(tài)學(xué)的諸多原理，如生態(tài)系統(tǒng)耦合原理（包括子系統(tǒng)耦合、水汽耦合、水碳耦合、水肥耦合、水鹽耦合、水熱耦合等）、溫室效應(yīng)原理、生物地球化學(xué)循環(huán)原理（C、N、S、P循環(huán)，SPAC，SVAT等）、全球變化的區(qū)域響應(yīng)原理（包括要素響應(yīng)以及氣候效應(yīng)、水文效應(yīng)、土壤效應(yīng)、植被效應(yīng)）等[910]，在構(gòu)建生態(tài)氣象學(xué)理論體系中，也具有重要的基礎(chǔ)性作用.而被生態(tài)學(xué)所借鑒的系統(tǒng)論、控制論、信息論以及非平衡自組織理論、混沌理論、耗散結(jié)構(gòu)理論的原理，也拓展了生態(tài)氣象學(xué)的理論研究.

生態(tài)學(xué)涉及理論研究、應(yīng)用研究及工程技術(shù)研究等方面[1112].應(yīng)用領(lǐng)域涉及各類行業(yè)及專業(yè)，如農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、交通等行業(yè)（產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)）以及農(nóng)學(xué)、林學(xué)、土壤學(xué)、氣象學(xué)、水文水資源學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域，還涉及諸多復(fù)雜的生態(tài)工程，需要不同的技術(shù)配合來實(shí)現(xiàn).從這個(gè)意義上而言，針對(duì)生態(tài)現(xiàn)象及生態(tài)問題的普遍性與復(fù)雜性，探討其氣象驅(qū)動(dòng)要素及其變化規(guī)律，以及生態(tài)對(duì)氣象的影響與氣象對(duì)于生態(tài)的反饋效應(yīng)等問題，都應(yīng)屬于生態(tài)氣象學(xué)的范疇.

12生態(tài)氣象的氣象學(xué)基礎(chǔ)

同樣道理，我們重點(diǎn)探討的問題是與氣象有關(guān)的生態(tài)問題，或者側(cè)重生態(tài)如何影響氣象的問題，而且在紛繁復(fù)雜的水、土、氣、生等生態(tài)要素中，重點(diǎn)研究氣象因子特征及其變化規(guī)律，那就必然需要進(jìn)一步了解與把握氣象學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵.

氣象學(xué)（Meteorology）是研究大氣中物理現(xiàn)象和物理過程及其變化規(guī)律的科學(xué)，它集中研究大氣的天氣情況、變化規(guī)律和天氣預(yù)報(bào).氣象學(xué)包括天氣學(xué)、動(dòng)力氣象學(xué)、氣候?qū)W、大氣物理學(xué)等分支學(xué)科.隨著技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，氣象學(xué)應(yīng)用日益廣泛，相繼出現(xiàn)海洋氣象學(xué)、航空氣象學(xué)、農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、森林氣象學(xué)、污染氣象學(xué)等應(yīng)用學(xué)科.針對(duì)氣象學(xué)的方法論問題，有學(xué)者認(rèn)為，氣象學(xué)主要通過觀測(cè)研究、理論研究、數(shù)值模式研究及實(shí)驗(yàn)研究等方法，探索諸多現(xiàn)實(shí)問題.特別要提及的是應(yīng)用氣象學(xué)是將氣象學(xué)的原理、方法和成果應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水文、航海、航空、軍事、醫(yī)療等方面[13]，同各個(gè)專業(yè)學(xué)科相結(jié)合而形成的邊緣性學(xué)科，可以形成諸多產(chǎn)業(yè)氣象學(xué)分支，并在氣象行業(yè)及相關(guān)行業(yè)應(yīng)用與EMS中具有重要的地位與作用.

眾所周知，氣象是大氣的各種物理、化學(xué)狀態(tài)和現(xiàn)象——冷、熱、干、濕、風(fēng)、云、雨、雪、霜、雷、電等的統(tǒng)稱[1416].據(jù)此，氣象學(xué)也就是研究上述大氣現(xiàn)象變化特征和規(guī)律的學(xué)科.而限定了“生態(tài)”背景的氣象學(xué)，理所當(dāng)然地要把相關(guān)生態(tài)信息、生態(tài)現(xiàn)象、生態(tài)過程等與上述氣象信息、氣象現(xiàn)象、氣象過程及其變化規(guī)律聯(lián)系起來，分析兩者之間相互影響的機(jī)制，才能更有效地把握生態(tài)氣象的綜合性問題，為全面理解與把握生態(tài)氣象學(xué)的內(nèi)涵提供又一科學(xué)支撐，促進(jìn)生態(tài)氣象學(xué)的完善與發(fā)展，也為生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)及預(yù)警提供理論指導(dǎo).

2生態(tài)氣象的一般特點(diǎn)

如前所述，生態(tài)學(xué)和氣象學(xué)作為生態(tài)氣象學(xué)的重要理論支撐，無論是其學(xué)科性質(zhì)、核心還是研究本質(zhì)，都是有區(qū)別的，逐步發(fā)展所形成的交叉學(xué)科“Ecometeorology”，其學(xué)科內(nèi)涵、學(xué)科地位、學(xué)科特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)等問題，仍然處于研究及探索之中.生態(tài)學(xué)者、氣象專家以及行業(yè)管理者與工程技術(shù)人員對(duì)其都有不同的認(rèn)識(shí).但無論如何生態(tài)氣象的概念已經(jīng)逐漸地被人們所關(guān)注，并且由不認(rèn)同、不理解，到被賦予一系列新內(nèi)涵之后，得到了更多專業(yè)人士及技術(shù)人員的逐漸認(rèn)同.當(dāng)然，要達(dá)到共識(shí)，特別是從生態(tài)氣象學(xué)意義上得以認(rèn)同，仍然需要不斷地研究與探索.但目前國家應(yīng)對(duì)氣候變化、開展生態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、推進(jìn)ECC及美麗中國建設(shè)的客觀需求，對(duì)于促進(jìn)Ecometeorology的發(fā)展，特別是在新時(shí)代建立具有中國特色的Ecometeorology學(xué)科體系無疑是一次重大機(jī)遇；而環(huán)保行業(yè)以及氣象行業(yè)等對(duì)于現(xiàn)實(shí)環(huán)境及生態(tài)問題治理的客觀需求，特別是2018年1月1日開始實(shí)施的生態(tài)環(huán)境損害賠償制度，則極大地提供了生態(tài)氣象學(xué)與相關(guān)行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的行業(yè)基礎(chǔ).

21生態(tài)氣象學(xué)是快速發(fā)展的一門交叉學(xué)科

生態(tài)氣象學(xué)的學(xué)科發(fā)展具有一定的階段性，生態(tài)學(xué)及氣象學(xué)各自的學(xué)科體系及其學(xué)科發(fā)展，為生態(tài)氣象學(xué)的形成與發(fā)展提供了重要支撐.在一定意義上而言，生態(tài)學(xué)及氣象學(xué)是生態(tài)氣象學(xué)最為重要的兩門基礎(chǔ)性學(xué)科.

目前，許多新學(xué)科都是在已有學(xué)科研究發(fā)展的過程中，吸收了相關(guān)學(xué)科的理念與方法，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中逐漸凝練創(chuàng)新而成的，生態(tài)氣象學(xué)的發(fā)展也不例外.2009年，戈登提出“EcologicalClimatology”[17]的概念，認(rèn)為該學(xué)科是理解氣候系統(tǒng)內(nèi)TES功能的交叉學(xué)科，主要研究景觀與氣候之間相互影響的物理、化學(xué)和生物過程.在諸多生態(tài)要素中，氣象條件作為TES最重要的組成部分之一，不僅影響其組成、結(jié)構(gòu)和功能，也是短時(shí)間尺度上TES變化最重要的驅(qū)動(dòng)要素之一.有學(xué)者認(rèn)為，生態(tài)氣候（Ecoclimate）就是一個(gè)生境所有氣候因素的綜合，EcologicalClimatology是研究動(dòng)植物生理生態(tài)的氣候適應(yīng)性，以及氣候條件對(duì)動(dòng)植物的地理分布影響等的學(xué)科.基于以上認(rèn)識(shí)，有學(xué)者認(rèn)為，生態(tài)氣象學(xué)是以TES為中心，主要研究天氣與氣候過程對(duì)其結(jié)構(gòu)與功能的影響及其反饋?zhàn)饔玫目茖W(xué).顯然，生態(tài)氣象學(xué)側(cè)重于TES影響氣候及被氣候影響的物理、化學(xué)和生物過程的基本氣候?qū)W、水文學(xué)和生態(tài)學(xué)現(xiàn)象及機(jī)理，探索TES通過生物地球化學(xué)循環(huán)過程如何成為決定氣候的重要組分；同時(shí)，可以從不同時(shí)空尺度揭示氣候與生態(tài)之間的耦合關(guān)系.

在上述認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，我們也可以認(rèn)為生態(tài)氣象學(xué)是應(yīng)用生態(tài)學(xué)及氣象學(xué)的原理與方法，研究天氣氣候條件與TES其他諸因子間相互作用關(guān)系與規(guī)律及其反饋機(jī)制的一門科學(xué)，它強(qiáng)調(diào)TES是影響氣候的重要因素，氣候?qū)ES具有反饋效應(yīng).或者說，該學(xué)科是研究生態(tài)影響氣候和氣候影響生態(tài)的一門交叉科學(xué)，是氣象學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科交叉形成的一門邊緣科學(xué)，也是一門新興的專業(yè)氣象科學(xué).

22生態(tài)氣象學(xué)是應(yīng)用性較強(qiáng)的一門氣象科學(xué)領(lǐng)域新學(xué)科

近年來，氣候變化是人們所關(guān)注的最為重要的全球變化問題，而氣候又與氣象等密切關(guān)聯(lián).氣象事務(wù)在許多國家屬于政府部門或者事業(yè)性機(jī)構(gòu)管理，WMO就是協(xié)調(diào)全球范圍氣象與氣候領(lǐng)域相關(guān)問題的國際性組織.從這個(gè)意義上而言，行業(yè)應(yīng)用極大地促進(jìn)了生態(tài)氣象學(xué)的發(fā)展，而行業(yè)的發(fā)展又需要生態(tài)氣象學(xué)的指導(dǎo).

目前，氣候變化、低碳發(fā)展、景觀格局與生態(tài)過程耦合關(guān)系研究，豐富了生態(tài)氣象的理論體系，而快速發(fā)展的衛(wèi)星技術(shù)及信息技術(shù)，也為人們認(rèn)識(shí)氣象問題提供了支撐[18].各類生態(tài)模型（如水文模型、土壤模型、植被模型等以及BEPS模型、BiomeBGC模型、FORESTBGC模型等）、氣象模型（輻射模型、溫度模型、降水模型、洪澇模型、干旱模型等）的構(gòu)建及應(yīng)用，成為探索氣象生態(tài)規(guī)律，促進(jìn)生態(tài)氣象學(xué)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的快速發(fā)展，基于“智慧氣象”理念的未來行業(yè)特色及應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷地得以拓展.

3生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估及預(yù)警主要特點(diǎn)

31新時(shí)代ECC的客觀需求

目前，相關(guān)國際研究計(jì)劃及國家戰(zhàn)略力圖幫助人們探索氣候是否變暖、如何變暖，又如何演變的規(guī)律，以及生態(tài)安全的相關(guān)問題.

全球氣候觀測(cè)系統(tǒng)（GCOS）、國際長期生態(tài)學(xué)研究網(wǎng)絡(luò)（ILTER）、生物多樣性計(jì)劃（DIVERSITAS）、歐亞地球科學(xué)伙伴計(jì)劃（NEESPI）、國際生物氣象研究（BIOMETEOROLOGY）、TES與大氣過程集成研究、MA計(jì)劃等，對(duì)于全面認(rèn)識(shí)與保護(hù)人類賴以生存的地球，具有積極意義.同時(shí)，國家“一帶一路”沿線、中國西部生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)估系統(tǒng)（MAWEC）、泛第三極地區(qū)、長三角、珠三角、京津冀、成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)以及雄安新區(qū)快速城市化建設(shè)，對(duì)于生態(tài)氣象提出了客觀要求.“兩個(gè)一百年”及建設(shè)“美麗中國”目標(biāo)，都需要全面了解與把握全球變化的客觀現(xiàn)實(shí)以及相關(guān)學(xué)科研究的背景，并科學(xué)制定中國的行動(dòng)方案.《國家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃2014—2020》、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略以及ECC是需要長期堅(jiān)持的行動(dòng)綱領(lǐng)，這就為生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)、評(píng)估及預(yù)警，以及生態(tài)氣象的理論研究與行業(yè)應(yīng)用，提供了新要求與新機(jī)遇，成為促進(jìn)相關(guān)方面快速發(fā)展的直接動(dòng)力.

32監(jiān)測(cè)與評(píng)估及預(yù)警主要內(nèi)容

321生態(tài)氣象要素

生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)、評(píng)估及預(yù)警是環(huán)環(huán)相扣、彼此緊密相關(guān)的工作.生態(tài)氣象要素從不同角度看有不同的特點(diǎn).從要素而言，涉及地形、土壤、水文、氣象、植被等；從行業(yè)而言，涉及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、交通、水利等生態(tài)及氣象要素等；從天氣特征及災(zāi)害類型而言，包括臺(tái)風(fēng)、雨澇、干旱、沙塵暴、高溫、寒潮、大風(fēng)、低溫冷害、雪災(zāi)、冰雹、霜凍、霧霾、酸雨等[1920]；從智慧氣象需求而言，包括各類氣象資源、災(zāi)害等信息獲取、處理、儲(chǔ)存與共享，以及生態(tài)氣象信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，即生態(tài)物聯(lián)網(wǎng)（EIOT）建設(shè)等方面.它們無一例外地屬于監(jiān)測(cè)的范疇，在生態(tài)大數(shù)據(jù)及云計(jì)算等理念與技術(shù)指導(dǎo)下，可以逐步建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，構(gòu)建評(píng)價(jià)模型，進(jìn)行特征評(píng)價(jià)[21]，并進(jìn)一步根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者準(zhǔn)則進(jìn)行預(yù)警.

322生態(tài)氣象問題

生態(tài)信息與生態(tài)問題眾多，從生態(tài)環(huán)境方面而言，有生態(tài)質(zhì)量評(píng)價(jià)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（預(yù)警）、環(huán)境危機(jī)管理、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值（ESS）評(píng)估、生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)、生態(tài)健康評(píng)價(jià)（預(yù)警）、生態(tài)安全評(píng)價(jià)（預(yù)警）、生態(tài)承載力評(píng)價(jià)、生態(tài)恢復(fù)能力評(píng)價(jià)、氣象災(zāi)害預(yù)警、氣象效應(yīng)評(píng)價(jià)等[2225].從生態(tài)水文方面而言，有生態(tài)需水、生態(tài)用水、生態(tài)耗水評(píng)價(jià)估算等.從景觀生態(tài)角度而言，有生態(tài)景觀結(jié)構(gòu)、功能、動(dòng)態(tài)、尺度、過程、格局及異質(zhì)性等綜合監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)分析.從生態(tài)經(jīng)濟(jì)角度而言，有生態(tài)資產(chǎn)、生態(tài)補(bǔ)償、環(huán)境損害賠償、綠色GDP核算、能值分析等，均是至關(guān)重要的方面.上述內(nèi)容均屬于生態(tài)氣象現(xiàn)象及生態(tài)問題監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)及預(yù)警的范疇.

一般的環(huán)境監(jiān)測(cè)、評(píng)估及預(yù)警，側(cè)重于對(duì)大氣污染、水體污染及土壤污染問題的監(jiān)測(cè)、分析、建模以及效應(yīng)評(píng)價(jià)，揭示污染形成的驅(qū)動(dòng)要素、污染演變過程、污染危害及效果，并探索環(huán)境污染的機(jī)制及控制污染的途徑等.顯然，這與生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)、評(píng)估及預(yù)警的對(duì)象、內(nèi)容及策略有明顯的不同.

4生態(tài)氣象未來發(fā)展趨勢(shì)

全球變化背景下，生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估及預(yù)警問題繁多.針對(duì)理論研究與行業(yè)需求，生態(tài)氣象未來將得以快速發(fā)展.

41生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估及預(yù)警全面展開

目前，生態(tài)氣象頂層設(shè)計(jì)尚不到位，EMS流程尚未建立，人才隊(duì)伍還不能適應(yīng)業(yè)務(wù)需求，部門合作還需要探索新的機(jī)制.隨著人們對(duì)生態(tài)問題的日益重視以及ECC的大力推進(jìn)，各個(gè)行業(yè)都力圖把參與ECC作為重要的行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展切入點(diǎn)；同時(shí)，應(yīng)對(duì)氣候變化及低碳發(fā)展也使得氣象與生態(tài)結(jié)合更加緊密，國家層面的頂層設(shè)計(jì)及戰(zhàn)略謀劃就顯得十分重要.

生態(tài)氣象學(xué)學(xué)科體系將不斷完善，基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)協(xié)同并重.在理論指導(dǎo)下，生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)評(píng)估及預(yù)警全面展開，并不斷服務(wù)于生態(tài)建設(shè)、環(huán)境保護(hù)與國民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展.

42生態(tài)科學(xué)研究與氣象業(yè)務(wù)服務(wù)緊密融合

全球變化背景下的生態(tài)問題、環(huán)境問題以及發(fā)展問題眾多[2629]，科學(xué)研究機(jī)構(gòu)更多地關(guān)注生態(tài)研究、綜合監(jiān)測(cè)評(píng)估預(yù)警，特別是效應(yīng)評(píng)估、生態(tài)足跡及水碳足跡、生態(tài)功能區(qū)劃、生態(tài)紅線（預(yù)警）等，這與氣象部門關(guān)注生態(tài)氣象的概念和內(nèi)涵均有關(guān)聯(lián)性，但各有不同點(diǎn).為此，圍繞生態(tài)氣象及其服務(wù)，拓展遙感等技術(shù)應(yīng)用，擴(kuò)大協(xié)作與信息共享，有望逐步實(shí)現(xiàn)相關(guān)方面的協(xié)同創(chuàng)新，為行業(yè)發(fā)展提供更為有效的支撐.

隨著社會(huì)的發(fā)展，大氣資源開發(fā)利用服務(wù)、決策氣象服務(wù)、公眾氣象服務(wù)以及專用氣象服務(wù)，已經(jīng)成為EMS的重要組成部分，共享著生態(tài)監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)及預(yù)警研究的成果.我們必須通過加強(qiáng)生態(tài)氣象影響預(yù)報(bào)服務(wù)，重點(diǎn)關(guān)注氣象要素及氣象現(xiàn)象（災(zāi)害性、關(guān)鍵性天氣等），推動(dòng)EMS產(chǎn)品整合，逐步建立多元化生態(tài)氣象服務(wù)體系，提高EMS能力與水平，才能更好地適應(yīng)現(xiàn)代氣象發(fā)展以及ECC的戰(zhàn)略需求.

43生態(tài)氣象評(píng)估方法趨于規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化

方法論直接影響著人們對(duì)事物研究的途徑及模式，無論是生態(tài)問題，還是氣象問題，把握科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)化方法，對(duì)于監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)及預(yù)警的基準(zhǔn)制定，以及質(zhì)量評(píng)判至關(guān)重要，也成為未來生態(tài)氣象研究的重要方向.

44“互聯(lián)網(wǎng)+”理念促進(jìn)生態(tài)氣象創(chuàng)新發(fā)展

在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，國際間交流與合作全面拓展并得以加強(qiáng)，各類信息技術(shù)促進(jìn)了生態(tài)監(jiān)測(cè)、評(píng)估及預(yù)警的進(jìn)展.特別是在“互聯(lián)網(wǎng)+”理念下，“互聯(lián)網(wǎng)+生態(tài)”以及“生態(tài)物聯(lián)網(wǎng)”將得以發(fā)展，必將極大地促進(jìn)生態(tài)氣象學(xué)全面發(fā)展.

參考文獻(xiàn)

References

[1]KirchhoffCJ，EsselmanR，BrownD.Boundaryorganizationstoboundarychains：prospectsforadvancingclimatescienceapplication[J].ClimateRiskManagement，2015，9（C）：2029

[2]王讓會(huì).全球變化的區(qū)域響應(yīng)[M].北京：氣象出版社，2008

WANGRanghui.Regionalresponsestoglobalchange[M].Beijing：ChinaMeteorologicalPress，2008

[3]SalisburyEJ.Ecologicalaspectsofmeteorology[J].QuarterlyJournaloftheRoyalMeteorologicalSociety，1939，65（281）：337358

[4]IPCC.ContributionofworkinggroupsⅠ，ⅡandⅢtothefourthassessmentreportoftheIntergovernmentalPanelonClimateChange[R].IPCCAR4，2007：104

[5]IPCC.ContributionofworkinggroupsⅠ，ⅡandⅢtothefifthassessmentreportoftheIntergovernmentalPanelonClimateChange[R].IPCCAR5，2014：151

[6]MaseAS，GramigB，ProkopyLS.Climatechangebeliefs，riskperceptions，andadaptationbehavioramongmidwesternU.S.cropfarmers[J].ClimateRiskManagement，2017，15：817

[7]丁一匯.中國的氣候變化與氣候影響研究[M].北京：氣象出版社，1997

DINGYihui.Chinasclimatechangeandclimateimpactresearch[M].Beijing：ChinaMeteorologicalPress，1997

[8]陳懷亮.國內(nèi)外生態(tài)氣象現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2008，31（1）：7579

CHENHuailiang.Domesticandoverseasactualitiesanddevelopmenttrendsofecometeorology[J].MeteorologicalandEnvironmentalSciences，2008，31（1）：7579

[9]FathBD，PattenBC，ChoiJS.Complementarityofecologicalgoalfunctions[J].JournalofTheoreticalBiology，2001，208（4）：493506

[10]PettorelliN.Appliedecologyinthe21stcentury[J].Ecology，2018，99（4）：996997

[11]JohnsonDS，ConnPB，HootenMB，etal.Spatialoccupancymodelsforlargedatasets[J].Ecology，2013，94（4）：801808

[12]DickinsonJL，ZuckerbergB，BonterDN.Citizenscienceasanecologicalresearchtool：challengesandbenefits[J].AnnualReviewofEcology，Evolution，andSystematics，2010，41：149172

[13]NayakPC，SudheerKP，JainSK.Riverflowforecastingthroughnonlinearlocalapproximationinafuzzymodel[J].NeuralComputerandApplication，2014，25（7/8）：19511965

[14]SoaresMB，DessaiS.BarriersandenablerstotheuseofseasonalclimateforecastsamongstorganizationsinEurope[J].ClimaticChange，2016，137（1/2）：89103

[15]WolfKM，TorbertEE，BryantD，etal.Thecenturyexperiment：thefirsttwentyyearsofUCDavisMediterraneanagroecologicalexperiment[J].Ecology，2018，99（2）：503

[16]BadrHS，ZaitchikBF，GuikemaSD.ApplicationofstatisticalmodelstothepredictionofseasonalrainfallanomaliesovertheSahel[J].JournalofAppliedMeteorologyandClimatology，2014，53（3）：614636

[17]戈登·B·伯南.生態(tài)氣候?qū)W：概念與應(yīng)用[M].延曉冬，毛留喜，李朝生，等譯.北京：氣象出版社，2009

GordonBBonan.Ecologicalclimatology：conceptandapplications[M].TranslatedbyYANXiaodong，MAOLiuxi，LIChaosheng，etal.Beijing：ChinaMeteorologicalPress，2009

[18]PinedaN，JorbaO，JorgeJ，etal.UsingNOAAAVHRRandSPOTVGTdatatoestimatesurfaceparameters：applicationtoamesoscalemeteorologicalmodel[J].InternationalJournalofRemoteSensing，2002，25（1）：129143

[19]CannonDJ，BrayshawDJ，MethvenJ，etal.Usingreanalysisdatatoquantifyextremewindpowergenerationstatistics：a33yearcasestudyinGreatBritain[J].RenewableEnergy，2014，75：767778

[20]DaiAG.Droughtunderglobalwarming：areview[J].WileyInterdisciplinaryReviewsClimateChange，2011，2（1）：4565

[21]王讓會(huì).基于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星與位置服務(wù)技術(shù)的生態(tài)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式[C]∥中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì).衛(wèi)星導(dǎo)航定位與北斗系統(tǒng)應(yīng)用.北京：測(cè)繪出版社，2017：9698

WANGRanghui.ApplicationmodeofecologicalInternetofthingsbasedonBeidounavigationsatelliteandlocationservicetechnology[C]∥GNSS&LBSAssociationofChina.Satellitenavigation&positioningandBeidousystemapplication.Beijing：ChinaSurveyingandMappingPress，2017：9698

[22]MayRM.Simplemathematicalmodelswithverycomplicateddynamics[J].Nature，1976，261（5560）：459467

[23]王讓會(huì).生態(tài)科學(xué)研究的新進(jìn)展[J].南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，4（4）：301306

WANGRanghui.Theadvanceofecologicalscienceresearch[J].JournalofNanjingUniversityofInformationScienceandTechnology（NaturalScienceEdition），2012，4（4）：301306

[24]BuchholzS，KossmannM.Visualizationofsummerheatintensityfordifferentsettlementtypesandvaryingsurfacefractionpartitioning[J].LandscapeandUrbanPlanning，2015，144：5964

[25]JayS，JonesC，SlinnP，etal.Environmentalimpactassessment：retrospectandprospect[J].EnvironmentalImpactAssessmentReview，2007，27（4）：289300

[26]DillingL，DaleyME，TravisWR，etal.Thedynamicsofvulnerability：whyadaptingtoclimatevariabilitywillnotalwaysprepareusforclimatechange[J].WileyInterdisciplinaryReviewsClimateChange，2015，6（4）：413425

[27]KiparskyM，MilmanA，VicuaS.Climateandwater：knowledgeofimpactstoactiononadaptation[J].AnnualReviewofEnvironmentandResources，2012，37（1）：163194

[28]KalafatisSE，LemosMC，LoYJ，etal.Increasinginformationusabilityforclimateadaptation：theroleofknowledgenetworksandcommunitiesofpractice[J].GlobalEnvironmentalChange，2015，32：3039

[29]BedsworthLW，HanakE.Adaptationtoclimatechange：areviewofchallengesandtradeoffsinsixareas[J].JournaloftheAmericanPlanningAssociation，2010，76（4）：477495