吳昊

摘?要：積極推進氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，共同致力“氣候與水”的動態(tài)平衡，蕪湖市氣象局一直以來積極助力美好安徽建設(shè)。在全球科技創(chuàng)新趨勢的推動下，氣象科學也在飛速發(fā)展，全面推進氣象信息化建設(shè)，加強技術(shù)創(chuàng)新平臺服務迫在眉睫。本調(diào)研報告從加快現(xiàn)代信息技術(shù)與氣象觀測深度融合應用入手，提出“兩級云架構(gòu)”理念，從而確保能夠組建出一個智慧型的氣象觀測體系，使該體系具有較高的自我適應性、自我創(chuàng)新性、自我選擇性、自我分析性、自我判斷性、自我感知性。推進氣象觀測現(xiàn)代化，引領(lǐng)氣象觀測技術(shù)新發(fā)展。鑒于氣象行業(yè)對數(shù)據(jù)處理、分析能力的需求，建議通過技術(shù)合作和經(jīng)驗借鑒，利用開放式云架構(gòu)解決方案，面向社會實現(xiàn)氣象行業(yè)的跨界服務。同時本調(diào)研報告在氣象專業(yè)人員的聘用條件和業(yè)務培訓導向上提出了編程能力、氣象算法和通用數(shù)據(jù)科學算法的必要性。

關(guān)鍵詞：氣象信息化;兩級云架構(gòu);智慧氣象;云計算

進入新時代，人民美好生活的氣象需求正轉(zhuǎn)向個性化、專業(yè)化、精準化，轉(zhuǎn)向生活性、生產(chǎn)性、生態(tài)性，呼喚更加智慧的公共氣象服務;全面建成社會主義現(xiàn)代化強國，要打好防范化解重大風險、精準脫貧、污染防治等攻堅戰(zhàn)，呼喚更加智慧的氣象保障;構(gòu)建人類命運共同體，聯(lián)手抵御全球變暖背景下日益加大的極端天氣、氣候和水災害風險，維護各國共同利益，呼喚更加智慧的風險管理支撐。

放眼全球，信息技術(shù)在氣象領(lǐng)域的廣泛應用，正推動氣象科學與技術(shù)更緊密交融、氣象業(yè)務與服務交互性更強，“智慧”正引領(lǐng)著各國氣象事業(yè)的創(chuàng)新方向。對于氣象學而言，是一種現(xiàn)代化社會發(fā)展過程中出現(xiàn)的學科，主要研究的主體目標是大氣，從定量角度和定性角度出發(fā)，對大氣的具體特征進行充分說明。也是一門和生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的涉及許多學科的應用科學。隨著人民對美好生活需求的日益增長，氣象業(yè)務領(lǐng)域應該更加寬廣，氣象服務的要求也應該越來越高。當下，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，基于互聯(lián)網(wǎng)的信息交換與獲取成為接收各類氣象信息的主要途徑。那么氣象部門是如何采集，處理氣象數(shù)據(jù)，最終實現(xiàn)對人類生存環(huán)境未來狀態(tài)的預報和預估的呢？在氣象業(yè)務的運行中，他們又如何應用數(shù)據(jù)理念和算法研究獲取處理和分析決策呢？國家提出的氣象現(xiàn)代化的目標具體是什么，人工智能，氣象核心算法等現(xiàn)代技術(shù)是如何朝著覆蓋更廣的方向發(fā)展的呢？本調(diào)研報告將從氣象部門的基本職責出發(fā)，了解氣象事業(yè)在信息化時代的新作為，最后提出氣象部門應把握全球科技創(chuàng)新趨勢，互聯(lián)互通，加快技術(shù)發(fā)展體系升級，將現(xiàn)代信息技術(shù)與氣象觀測深度融合應用，促進氣象科學技術(shù)的進步和氣象業(yè)務的新發(fā)展。

一、氣象部門職責

中國氣象局簡稱為CMA，英文譯名為“China?Meteorological?Administration”，它的前身是中央軍委氣象局，成立于1949年12月。蕪湖市氣象局也一直積極推進氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，助力現(xiàn)代化五大發(fā)展美好安徽建設(shè)。其主要職責有：負責本行政區(qū)域內(nèi)氣象事業(yè)發(fā)展規(guī)劃、規(guī)劃的制定及氣象業(yè)務建設(shè)的組織實施;對本行政區(qū)域內(nèi)的氣象活動進行指導、監(jiān)督和行業(yè)管理;管理本行政區(qū)域內(nèi)公眾氣象預報，災害性天氣警報以及農(nóng)業(yè)氣象預報，城市環(huán)境氣象預報，火險氣象等級預報等專業(yè)氣象預報的發(fā)布;管理本行政區(qū)域人工影響天氣工作，指導和組織人工影響天氣作業(yè);組織管理雷電災害防御工作，會同有關(guān)部門指導對可能遭受襲擊的建筑物、構(gòu)筑物和其他設(shè)施安裝的雷電災害防護裝置的檢測工作;負責全市氣象信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理和維護保障工作;負責在上級業(yè)務技術(shù)指導下，開展本市觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、檢驗評估和產(chǎn)品加工制作業(yè)務;負責社會、行業(yè)觀測數(shù)據(jù)收集、共享工作;負責綜合觀測站網(wǎng)運行評估和日常業(yè)務技術(shù)管理工作;承擔本站氣象探測環(huán)境實時監(jiān)控和報告工作等。以上我們可以看到中國的氣象事業(yè)是科技型、基礎(chǔ)性社會公益事業(yè)，堅持“以人為本，無微不至、無所不在”的服務宗旨，始終將氣象服務工作具有的公共性和安全性作為發(fā)展理念，并且嚴格遵循，從而利用氣象探測中心給大家提供免費的公共氣象服務和氣象災害防御技術(shù)。

二、致力“氣候與水”的動態(tài)平衡

那么我們地處的蕪湖市具有什么樣的氣候特征，它的氣候資源和水資源特點又是如何呢？經(jīng)過調(diào)研，我們了解到蕪湖屬于典型的東亞季風氣候區(qū)，地處南北氣候過渡帶，主要氣候特點是四季分明，氣候溫和，雨量適中、雨熱同季。因此如何保護好降水資源，加強雨水資源的循環(huán)利用，改善自然生態(tài)環(huán)境，保護蕪湖宜人宜居的氣候養(yǎng)生資源已成為全體市民和全社會的重點關(guān)注和共同話題。

在調(diào)研中我們了解到在應對氣候變化和開發(fā)利用氣候資源方面，我們的氣象部門一直都在有序地開展各項工作，保護本地豐富優(yōu)越的立體氣候和山清水秀的氣象景觀資源。圍繞本地經(jīng)濟建設(shè)的需要和社會發(fā)展的需求，氣象部門還多次科學組織實施人工影響天氣作業(yè)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、空氣質(zhì)量改善、森林安全、生態(tài)修復、重大活動保障等方面作出了積極貢獻。以2019年為例，全年共通過實施飛機人工增雨/探測飛行等方式，人工增雨影響面積約13.9萬平方千米，累計增雨量約17.39億噸。特別是去年我省發(fā)生近40年最嚴重伏秋旱，全省氣象部門人工增雨工作人員堅守作業(yè)一線，累計持續(xù)66天開展抗旱和森林防火滅火立體人工增雨作業(yè)，增加降水約8.65億噸。在調(diào)研中，我們深刻地認識到對于降水資源的利用，除了開源還要節(jié)流，要以更協(xié)調(diào)、更可持續(xù)的方式管理氣候和水資源，加強雨水資源的循環(huán)利用，改善自然生態(tài)環(huán)境。同時，還要加強社會宣傳，增強廣大市民的節(jié)約用水意識。

三、信息科學發(fā)展下的氣象科學

在我國現(xiàn)代化社會科學技術(shù)水平和能力不斷提升的環(huán)境下，氣象觀測儀器無論在探索發(fā)明、探測技術(shù)方面，還是通信設(shè)備、計算供給方面，都發(fā)生了翻天覆地的變化，整體水平呈現(xiàn)出前所未有的高度。使人類不斷加深了對大氣積極性積極探索的欲望。特別是在氣象應用領(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)代科學技術(shù)成果的不斷轉(zhuǎn)化與應用的背景下，進一步促進我國氣象科學朝著全新的方向發(fā)展。比如，在電子技術(shù)的不斷應用下，使我國大氣探測工作具有的系統(tǒng)化、遙感化、自動化水平越來越高，氣象工作人員通過對天氣雷達設(shè)備的充分應用，能夠?qū)娏绎L暴的移動軌跡和變化發(fā)展進行實時監(jiān)控和精準追蹤。在對氣象情況進行預報的過程中，通過對電子計算機的全面應用，能夠有效實現(xiàn)數(shù)值預報，使天氣預報工作逐漸朝著定量化、客觀化的方向發(fā)展。氣象衛(wèi)星的出現(xiàn)和應用，為我國氣象部門監(jiān)測海洋地區(qū)、高原地區(qū)、沙漠地區(qū)提供了幫助，有效填補了這些地區(qū)氣象資料的空白。我國對大氣的研究在空間技術(shù)不斷發(fā)展和強化的環(huán)境下，已經(jīng)逐漸朝著宇宙研究的方向邁進，使人們能夠通過外層空間，對大氣進行觀測，將大氣整體狀態(tài)一收眼底。但我們不能故步自封，停滯不前。特別是在我國信息技術(shù)發(fā)展水平不斷提升的環(huán)境下，整個世界正在經(jīng)歷著新技術(shù)革命，由于新技術(shù)革命主要以海洋技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、微電子技術(shù)為主要標志，因此，必然會使我國氣象科學在新技術(shù)革命的推動下，呈現(xiàn)出飛速發(fā)展的狀態(tài)。尤其在當下，隨著信息科學的發(fā)展，世界正面臨以微電子技術(shù)、新材料、新能源及海洋技術(shù)為主要標志的新技術(shù)革命，這必將會促進氣象科學的飛速發(fā)展。越來越多的關(guān)鍵信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，氣象行業(yè)對數(shù)據(jù)處理、分析的能力也產(chǎn)生了新的需求，因此筆者認為氣象行業(yè)應在信息化發(fā)展的領(lǐng)域做到不斷探索和突破，加強對智慧氣象技術(shù)的充分利用，結(jié)合智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、移動互聯(lián)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)等現(xiàn)代化新技術(shù)，通過不斷探索與創(chuàng)新以及氣象科學技術(shù)的輔助，建立一個具有較高完善性和科學性的氣象系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，采取多元化的措施，提高氣象系統(tǒng)具有的總能能力，從而使我國氣象系統(tǒng)相關(guān)管理、服務、業(yè)務工作的開展具有更高的智慧特征。