專家顧問:國家氣候中心首席專家 鄭志海

今年冬季,影響我國的冷空氣活動頻繁、勢力偏強;

今年盛夏(7月-8月),我國氣候狀況總體偏差,旱澇災(zāi)害較重;

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從今年3月起,公眾便可以通過國家氣候中心及各地氣象局官方網(wǎng)站查詢這些氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品。實際上,氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品作為決策信息一直為經(jīng)濟社會運行以及民生福祉等提供重要支撐。隨著從決策層面走向更多行業(yè)和社會公眾,未來,氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品將有怎樣的應(yīng)用前景?

氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品怎么做出來的?

氣候趨勢預(yù)測主要是對延伸期(11天到30天)、月、季節(jié)和年度氣候趨勢進行預(yù)測,產(chǎn)品類型有降水和氣溫。

國家氣候中心首席專家鄭志海介紹,與公眾熟知的天氣預(yù)報制作“流程”大致相似,氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品也需要經(jīng)過月度、季度、汛期、年度氣候會商,再根據(jù)動力模式預(yù)測結(jié)果和統(tǒng)計診斷預(yù)測結(jié)果相結(jié)合來制定。同時,需要不斷對預(yù)測產(chǎn)品進行滾動訂正。

現(xiàn)代天氣預(yù)報和氣候預(yù)測,均要以全國乃至全球觀測資料作為模式的基礎(chǔ),通過計算機代入初值對物理方程進行求解,進而得出結(jié)論。不同的是,氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品制作不僅需要考慮當(dāng)前的大氣觀測資料,還需要參考長時間序列的觀測資料以及全球海洋、海冰等多種觀測資料。以厄爾尼諾、拉尼娜等因素為例,由于其“行進”極為緩慢,天氣預(yù)報無需考慮,但氣候趨勢預(yù)測則必須將其作為重要影響因素來考慮。

可以說,氣候趨勢預(yù)測有利用氣候動力模式診斷分析的結(jié)果,也有氣候?qū)<揖C合大氣、海洋、陸面、冰雪等各圈層長時間能量交換、相互影響等復(fù)雜因素,并綜合考慮長時間尺度的氣候驅(qū)動因素來作出的判斷,是一個多學(xué)科交叉的“產(chǎn)品”。

鄭志海認(rèn)為,氣候趨勢預(yù)測不僅要考慮大氣環(huán)流本身的變化,還要考慮海洋、極冰、積雪等下墊面變化對大氣環(huán)流的影響,以及海洋-大氣、陸地-大氣間的相互作用等。因此,研究人員不僅要應(yīng)用氣候預(yù)測模式來模擬這些影響和變化過程,還面臨著觀測資料有限、影響因子不確定性大、各圈層影響復(fù)雜、全球變暖等諸多挑戰(zhàn)。

目前,我國氣候趨勢預(yù)測自主核心技術(shù)——第三代氣候模式經(jīng)檢驗達到“整體性能同類先進,部分性能國際領(lǐng)先”的水平,并逐步形成延伸期、月、季節(jié)到年際的客觀化氣候趨勢預(yù)測業(yè)務(wù)體系。

氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品如何用?

隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展,加之我國氣候災(zāi)害種類多、影響范圍廣、災(zāi)害損失大,各行各業(yè)對氣候趨勢預(yù)測的需求非常迫切。這是從事多年氣候趨勢預(yù)測工作的鄭志海的直觀感受。但很多時候,氣候產(chǎn)品所產(chǎn)生的效益相對“隱性”,不容易直接顯現(xiàn)。以最近發(fā)布的“今年冬季,我國中東部氣溫總體呈偏冷特征”的趨勢預(yù)測產(chǎn)品為例,氣溫偏低意味著廣大人民群眾采暖需求增加,而對于政府有關(guān)部門而言,保障采暖民生問題需要能源行業(yè)和相關(guān)企業(yè)提前儲備煤、電、油等物資,避免冬季寒潮來臨匆忙采購時遭遇價格高峰或缺貨危機,電力部門提前儲備足夠電力資源,應(yīng)對因氣溫偏低而導(dǎo)致的冬季用電高峰。

鄭志海說,同樣的氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品,在不同行業(yè)有不同的應(yīng)對措施。例如,“今年汛期北方雨水偏多”的預(yù)測,農(nóng)業(yè)部門可以根據(jù)預(yù)測結(jié)論以及相關(guān)農(nóng)業(yè)種植、產(chǎn)量等預(yù)報預(yù)測模型,計算有關(guān)區(qū)域降水偏多對農(nóng)業(yè)的影響,針對性地指導(dǎo)相關(guān)區(qū)域改種需水量較大的農(nóng)產(chǎn)品,并提醒農(nóng)戶采取措施規(guī)避農(nóng)田漬澇等風(fēng)險,如參保農(nóng)業(yè)相關(guān)險種以保障基礎(chǔ)收益。同樣的結(jié)論,對于水利決策部門而言,除提前加固堤壩,做好流域內(nèi)防洪人力、物資等調(diào)配之外,還應(yīng)考慮充分利用豐富的雨洪資源開展水力發(fā)電,使水資源效益最大化。但各行業(yè)用戶也要知曉,“汛期北方雨水偏多”并不完全意味著汛期內(nèi)每個階段的雨水都多,也可能是有的時段多、有的時段少,但總量偏多,所以采取任何舉措都需要動態(tài)考量。

不論是行業(yè)產(chǎn)業(yè),還是公眾生活,氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品都有著一席之地。就個體而言,氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品雖然不能精確預(yù)測出過程中哪天會有冷空氣、降溫、降水,但是在“今年冬季冷空氣活動偏多”的預(yù)測結(jié)論指導(dǎo)下,北方甚至長江中下游的小伙伴們就可以考慮提前選購羽絨服、秋衣秋褲等保暖產(chǎn)品。

淘寶聯(lián)合天氣通發(fā)布的《氣象經(jīng)濟學(xué)冷知識》顯示,今年淘寶、天貓上的秋褲銷售高峰較去年提前40天。淘寶數(shù)據(jù)顯示,2021年“雙十一”期間,“秋褲”的搜索量是去年同期的5.8倍,成交量同比增長152%,且70%以上是加絨秋褲。此外,來自海南的消費者也首次加入搶秋褲大軍??梢?,氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品并非空中樓閣,它對公眾生活也有很強的指導(dǎo)意義。

盡管氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品在我們?nèi)粘I钪谐霈F(xiàn)的頻率和知曉度尚且不高,但是它確實在社會生活的方方面面發(fā)揮著重要作用,成為支撐國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要力量。而且,隨著經(jīng)濟發(fā)展和百姓對美好生活的追求,社會各界對氣候趨勢預(yù)測產(chǎn)品的需求還在持續(xù)增加。

在近期氣候資源監(jiān)測、評估和預(yù)測預(yù)估技術(shù)論壇上,國家發(fā)展和改革委員會、中國電力科學(xué)研究院以及相關(guān)科研院所表示,氣候產(chǎn)品開發(fā)利用在可再生能源、新型電力系統(tǒng)發(fā)展中具有較大潛力,并將在我國實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo)中發(fā)揮重要作用。

(作者:簡菊芳 責(zé)任編輯:張林)