◎ 中國工程院院士 丁一匯

氣候是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)條件，也是經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要資源，氣象工作和各行各業(yè)密切相關(guān)。氣象科技的進步得益于也是建立在各領(lǐng)域科技成果在氣象領(lǐng)域充分應(yīng)用的基礎(chǔ)上。在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命推動下，持續(xù)深化產(chǎn)學(xué)研用的深度融合來進一步推動氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，是新時代氣象工作的重要任務(wù)。

一、產(chǎn)學(xué)研用推動了現(xiàn)代氣象科技的快速發(fā)展

在古代，人類生產(chǎn)生活高度依賴氣候條件，古人一直就在探索天氣氣候的演變規(guī)律，主要是通過肉眼觀測記錄天氣現(xiàn)象及日月星辰的變化，總結(jié)經(jīng)驗，再與當(dāng)前觀測結(jié)合起來，做出天氣預(yù)報。這些探索和研究都是定性的、主觀的。

隨著科技進步，早期氣象儀器的陸續(xù)出現(xiàn)，開啟了科學(xué)技術(shù)在氣象領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研用，奠定了現(xiàn)代氣象觀測基礎(chǔ)，實現(xiàn)了對氣象要素的定量化觀測，在此基礎(chǔ)上催生了現(xiàn)代氣象學(xué)科的誕生。

1593年伽利略發(fā)明了空氣溫度計，1643年托里拆利發(fā)明氣壓計，隨后又陸續(xù)發(fā)明了雨量計、風(fēng)速器、濕度計。隨著這些氣象觀測儀器的應(yīng)用，出現(xiàn)了現(xiàn)代意義的綜合氣象觀測，使溫、壓、濕、風(fēng)等多種氣象要素實現(xiàn)了定時、定點、定量觀測。為人類真正認識大氣演變規(guī)律提供了科學(xué)的基礎(chǔ)。在早期，由于沒有通訊手段，這種單點觀測是孤立與局地的，因而無法了解到其他大范圍地區(qū)的大氣狀況。這是早期氣象的一維觀測。

1844年塞繆爾·莫爾斯發(fā)明了電報機，具有了現(xiàn)代意義上的通訊手段。隨著通訊的發(fā)展，不同地區(qū)的地面氣象觀測信息可以快速交換和傳送，利用不同地點在同一時刻觀測的氣象信息就能夠繪制出氣象要素的平面分布圖來，據(jù)此，大氣狀況的水平分布圖就可以得到描述，實現(xiàn)了氣象的二維觀測，這誕生了一直沿用至今的天氣圖，由此科學(xué)家可以在二維平面上，分析天氣系統(tǒng)的演變。1854年，英國最早成立氣象部門，進行系統(tǒng)的氣象資料收集和天氣繪圖，開始了現(xiàn)代意義的天氣預(yù)報。

進入到20世紀后，隨著無線電探空、遙感技術(shù)的快速發(fā)展及應(yīng)用，不僅可以獲取地面的氣象信息，進一步可以獲取高空的氣象信息，實現(xiàn)了氣象的三維立體觀測，科學(xué)家可以在三維空間上，分析天氣系統(tǒng)的高低空配置，研究天氣系統(tǒng)的演變機理，判斷天氣系統(tǒng)的演變。

隨著電子計算機的出現(xiàn)，科學(xué)家可以利用計算機對天氣系統(tǒng)的演變進行定量計算和模擬，實現(xiàn)了對天氣預(yù)報的定性到定量制作，并進一步拉開了數(shù)值預(yù)報的先河。之后氣象衛(wèi)星的出現(xiàn)，繼續(xù)推動氣象觀測的三維獲取能力，同時計算機的計算和處理能力也與日劇增。數(shù)值預(yù)報隨著觀測能力的提高和計算條件的改進，不斷提高天氣預(yù)報的定量化和客觀化水平與能力。世界氣象組織曾評價“數(shù)值天氣預(yù)報是20世紀最偉大的科技發(fā)展之一”，頂級期刊《自然》則盛贊“數(shù)值預(yù)報發(fā)展是一場靜靜的革命”。

在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和推動下，特別是對云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能等新技術(shù)的應(yīng)用，推動了氣象科學(xué)業(yè)務(wù)與理論和整個行業(yè)的相對超前發(fā)展。氣象預(yù)報能力的大幅度改進、氣象與各行各業(yè)相結(jié)合，推動了氣象在各領(lǐng)域的應(yīng)用，極大地促進了氣象服務(wù)能力的提升，在防災(zāi)減災(zāi)和經(jīng)濟社會發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。氣象及相關(guān)領(lǐng)域的深度融合，推動了近現(xiàn)代氣象科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和變革。

二、新時代氣象高質(zhì)量發(fā)展產(chǎn)學(xué)研用面臨的形勢

隨著全球氣候變暖的加劇，極端天氣氣候事件多發(fā)強發(fā)廣發(fā)并發(fā)，統(tǒng)籌發(fā)展和安全對防范氣象災(zāi)害重大風(fēng)險的要求越來越高，以碳達峰碳中和愿景為目標的、廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革對氣象支撐保障的要求越來越迫切，人民群眾美好生活的向往對氣象精細服務(wù)的需求越來越多樣。進入二十一世紀以來，氣象及相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研用深入發(fā)展，實現(xiàn)了新裝備新技術(shù)新方法在氣象業(yè)務(wù)服務(wù)上的應(yīng)用，進一步推動我國氣象事業(yè)發(fā)展取得顯著成就。當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入發(fā)展，新一代信息技術(shù)加速突破應(yīng)用，推動著各行各業(yè)發(fā)生巨大變化，氣象領(lǐng)域迫切需要抓住機會，用新的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革為氣象高質(zhì)量發(fā)展注入創(chuàng)新源泉。

深化氣象觀測領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用，首先需要提升精密監(jiān)測能力。氣象科學(xué)的發(fā)展始于氣象觀測，觀測是氣象工作的基礎(chǔ)性工作。我國氣象觀測技術(shù)水平雖然取得了巨大的成就，但是氣象觀測的支撐能力、覆蓋能力和創(chuàng)新能力還面臨一些瓶頸。需打通氣象觀測領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用各環(huán)節(jié)，推動從氣象觀測設(shè)備裝備研發(fā)、資料處理到業(yè)務(wù)應(yīng)用，建立從部門和行業(yè)氣象觀測設(shè)施共建共享共用，建設(shè)綜合立體、協(xié)同高效的精密氣象監(jiān)測系統(tǒng)，提升氣象設(shè)施裝備的自主研發(fā)能力和智能化水平。

深化氣象預(yù)報領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用，提升精準預(yù)報能力。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈等信息科技快速發(fā)展，推動新一輪信息技術(shù)發(fā)生了革命性變化，這為氣象預(yù)報領(lǐng)域從資料處理、到數(shù)值模擬、再到解釋應(yīng)用等環(huán)節(jié)，展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用前景。需圍繞氣象預(yù)報領(lǐng)域新技術(shù)新方法的產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合，圍繞天氣氣候演變規(guī)律與機理分析、模式發(fā)展和氣象信息支撐，發(fā)展無縫隙、全覆蓋、智能化、數(shù)字化的精準預(yù)報系統(tǒng)，有效提升氣象預(yù)報的準確率和提前量。

深化氣象服務(wù)領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用，提升精細服務(wù)能力。氣象是科技型、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性公益事業(yè)，這一戰(zhàn)略定位要求氣象必須為中國式現(xiàn)代化做好全方位服務(wù)保障。我國經(jīng)濟發(fā)展體量越來越大，各行各業(yè)對氣象服務(wù)的需求越來越大，特別是氣象高敏感行業(yè)對氣象服務(wù)的需求越來越多樣化、專業(yè)化和精細化。需圍繞氣象的行業(yè)應(yīng)用，聯(lián)合相關(guān)行業(yè)開展跨學(xué)科的產(chǎn)學(xué)研用，發(fā)展能夠基于用戶需求的智能研判、精準推送的精細氣象服務(wù)，推動“氣象+”賦能經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。

深化氣候適應(yīng)領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用，提升適應(yīng)氣候變化服務(wù)能力。氣候變暖對人類當(dāng)代及未來生存與發(fā)展造成了嚴重威脅和挑戰(zhàn)，采取積極措施應(yīng)對氣候變化已成為全球共識：切實有效的適應(yīng)行動能夠降低氣候風(fēng)險。氣候變化影響和風(fēng)險具有顯著的區(qū)域性，不同區(qū)域不同行業(yè)需加強氣候適應(yīng)領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研用，需提高氣候變化影響和風(fēng)險的認識，完善適應(yīng)氣候變化治理體系，提升重點領(lǐng)域和區(qū)域適應(yīng)氣候變化能力。

深化碳達峰碳中和領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用，提升生態(tài)文明建設(shè)氣象保障能力。實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革，在這場變革中，需圍繞資源和能源的轉(zhuǎn)型，加強氣候資源合理開發(fā)利用能力建設(shè)，提高氣候資源開發(fā)和利用水平，立足碳達峰碳中和領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研用，完善氣候與氣候變化觀測體系，強化應(yīng)對氣候變化科技支撐。

三、加快新時代氣象領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用融合發(fā)展

黨中央、國務(wù)院高度重視氣象工作，在新中國氣象事業(yè)70周年之際，習(xí)近平總書記專門作出重要指示，指出氣象工作關(guān)系生命安全、生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好，并要求廣大氣象工作者發(fā)揚優(yōu)良傳統(tǒng)，加快科技創(chuàng)新，做到監(jiān)測精密、預(yù)報精準、服務(wù)精細，推動氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，提高氣象服務(wù)保障能力，發(fā)揮氣象防災(zāi)減災(zāi)第一道防線作用，努力為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢作出新的更大的貢獻。2022年4月，國務(wù)院印發(fā)《氣象高質(zhì)量發(fā)展綱要（2022—2035年）》，將國家經(jīng)濟社會發(fā)展，特別是相關(guān)重大戰(zhàn)略部署對氣象工作的要求落實到新階段氣象事業(yè)發(fā)展中，明確要求推進開放合作，深化氣象領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用融合發(fā)展。深入學(xué)習(xí)貫徹黨的二十大精神，加快氣象科技創(chuàng)新，加強多學(xué)科多行業(yè)交叉融合，進一步深化新時代氣象領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用融合發(fā)展，是實現(xiàn)氣象事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要保障。為此：

一是要強化氣象領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用融合發(fā)展的組織引導(dǎo)。要立足氣象科技自立自強，圍繞氣象領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)，通過重大科技創(chuàng)新任務(wù)引領(lǐng)，組織引導(dǎo)氣象行業(yè)力量和相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)、高?？蒲性核葍?yōu)勢力量，形成跨學(xué)科的優(yōu)勢團隊，加強天氣機理、氣候規(guī)律、氣候變化、氣象災(zāi)害和氣候系統(tǒng)多圈層相互作用等方面的聯(lián)合攻關(guān)，促進氣象與相關(guān)學(xué)科的融合發(fā)展。

二是要搭建跨學(xué)科產(chǎn)學(xué)研用科技創(chuàng)新平臺，融合提升氣象科技創(chuàng)新水平。利用部門重點實驗室、野外科學(xué)試驗基地、建立新型研發(fā)機構(gòu)、建設(shè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟等方式，為產(chǎn)學(xué)研用各環(huán)節(jié)主體搭建科技創(chuàng)新平臺。采取積極措施，激發(fā)各方活力，形成科學(xué)技術(shù)發(fā)展支撐業(yè)務(wù)發(fā)展的良性互動。

三是要推進重點領(lǐng)域和區(qū)域的高水平產(chǎn)學(xué)研用融合示范。利用部委合作、省部合作、局校合作、局企合作等方式，強化需求牽引和供給適配，推動“氣象+”發(fā)展模式，在重點領(lǐng)域和區(qū)域，圍繞農(nóng)業(yè)、水資源、生態(tài)、海洋、能源、交通、保險等重點領(lǐng)域，以及京津冀、粵港澳大灣區(qū)、長三角、長江經(jīng)濟帶、黃河流域等重點區(qū)域，通過多種合作方式，提高氣象產(chǎn)學(xué)研用水平和效益，形成產(chǎn)學(xué)研用示范效應(yīng)。

四是要創(chuàng)新國際合作機制，提升全球氣候治理能力和水平。通過承擔(dān)相關(guān)國際組織的部門牽頭作用，加強與相關(guān)部門的合作對接，加強與產(chǎn)學(xué)研用等相關(guān)環(huán)節(jié)專家和力量的統(tǒng)籌合作，形成合力提高相關(guān)領(lǐng)域的國際影響力，積極參與全球氣候治理，推動構(gòu)建人類命運共同體。