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最新科研进展

进一步提高气象灾害的监测、预测和防控调度能力的前景

作者:

曾庆存

中国科学院大气物理研究所,北京 100029

E-mail: zqc@mail.iap.ac.cn

摘要:

防治自然灾害是保障民生的头等大事,80%以上的自然灾害则是由气象条件直接造成或次生而成,故也是气象业务部门和有关科学研究部门的头等大事。

翻开往史,乃至考古以及古代传说及其神话化的表达形式,一部东亚的有文字记载和无文字但为自然界记录下来的东亚文明史和中华民族发展史,无不与克服天灾(大部分为气象灾害)和其后的重建和发展相关,例如气势磅礴、感天动地的大禹治水事迹和精神,自古至今的治理黄河水患(由气象灾害派生),以及当今的防治江河水灾和沿海风灾,其规模之大和动员人民之众,都是世无伦比的。我国人民在防治气象灾害中积累了丰富的经验。

说到防治气象灾害及其次生灾害本身,首先就要对它发生的气象形势及可能致灾的形势监测准和预报准,使救灾有足够的时间准备;即使在救灾过程中,也要不断有即时的监测和预测。第二,必须为防灾、减灾、救灾和重建制定出得力有效的决策方案和调度措施,以便在整个防灾救灾过程中能及时采取有效的动员、措施和行动。第三,还要随着灾害演变和救灾效果的发展过程进行及时地了解而调整救灾方案和行动。所有这些,都需要气象业务和科研全力以赴,而且必须有相关的部门与其他科技研究密切配合,方能解决,这些也都是当代最迫切需要研究和解决的高新科技问题。

就灾害性天气-气候的监测来说,靠常规的全球气象监测网是远不能满足要求的,目前最重要、发展最快和比较有效的是遥感方法和技术,尤其是天基的气象卫星遥感和地基的气象雷达遥感。而就天气和气候预测来说,目前最重要和发展最快的是数值预测方法和技术,即建立相应的动力学-物理学模式并在观测资料基础上进行求解,做出未来时段的天气-气候预测和相应的灾害形势的预测。遥感(尤其是用卫星作遥感)和数值天气-气候预测是当今气象业务的两大重器,而这二者又都与今日发展迅猛的超级计算(即高性能计算和通信,以下简称“超算”)密切相关,且不说遥感技术又与有关材料物理学的发展密切相关,数值预测的基础是数学、力学和物理学,而超算与计算数学和计算机科学密切相关,因此,在当代遥感、数值预测和超算的能力和水平就成为衡量气象部门和气象与大气科学水平的标志,更是衡量气象灾害的监测、预测和防控调度能力和效果的主要标志。同时,能否作好天气和气候(甚至包括相关的生态和环境)预测也成为衡量超算能力和计算机科学水平的重要标志。

引用:

科学通报 62, 1315 (2017 ); doi: 10.1360/N972016-01427



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