深化產學研用融合 推動氣象高質量發展

◎ 中國工程院院士 丁一匯

氣候是人類賴以生存和發展的基礎條件，也是經濟社會可持續發展的重要資源，氣象工作和各行各業密切相關。氣象科技的進步得益于也是建立在各領域科技成果在氣象領域充分應用的基礎上。在新一輪科技革命和產業革命推動下，持續深化產學研用的深度融合來進一步推動氣象事業高質量發展，是新時代氣象工作的重要任務。

一、產學研用推動了現代氣象科技的快速發展

在古代，人類生產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律，主要是通過肉眼觀測記錄天氣現象及日月星辰的變化，總結經驗，再與當前觀測結合起來，做出天氣預報。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出現，開啟了科學技術在氣象領域的產學研用，奠定了現代氣象觀測基礎，實現了對氣象要素的定量化觀測，在此基礎上催生了現代氣象學科的誕生。

1593年伽利略發明了空氣溫度計，1643年托里拆利發明氣壓計，隨后又陸續發明了雨量計、風速器、濕度計。隨著這些氣象觀測儀器的應用，出現了現代意義的綜合氣象觀測，使溫、壓、濕、風等多種氣象要素實現了定時、定點、定量觀測。為人類真正認識大氣演變規律提供了科學的基礎。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·莫爾斯發明了電報機，具有了現代意義上的通訊手段。隨著通訊的發展，不同地區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，據此，大氣狀況的水平分布圖就可以得到描述，實現了氣象的二維觀測，這誕生了一直沿用至今的天氣圖，由此科學家可以在二維平面上，分析天氣系統的演變。1854年，英國最早成立氣象部門，進行系統的氣象資料收集和天氣繪圖，開始了現代意義的天氣預報。

進入到20世紀后，隨著無線電探空、遙感技術的快速發展及應用，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，實現了氣象的三維立體觀測，科學家可以在三維空間上，分析天氣系統的高低空配置，研究天氣系統的演變機理，判斷天氣系統的演變。

隨著電子計算機的出現，科學家可以利用計算機對天氣系統的演變進行定量計算和模擬，實現了對天氣預報的定性到定量制作，并進一步拉開了數值預報的先河。之后氣象衛星的出現，繼續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。數值預報隨著觀測能力的提高和計算條件的改進，不斷提高天氣預報的定量化和客觀化水平與能力。世界氣象組織曾評價“數值天氣預報是20世紀最偉大的科技發展之一”，頂級期刊《自然》則盛贊“數值預報發展是一場靜靜的革命”。

在科學技術的發展和推動下，特別是對云計算、大數據、物聯網及人工智能等新技術的應用，推動了氣象科學業務與理論和整個行業的相對超前發展。氣象預報能力的大幅度改進、氣象與各行各業相結合，推動了氣象在各領域的應用，極大地促進了氣象服務能力的提升，在防災減災和經濟社會發展中發揮了重要的作用。氣象及相關領域的深度融合，推動了近現代氣象科學技術的發展和變革。

二、新時代氣象高質量發展產學研用面臨的形勢

隨著全球氣候變暖的加劇，極端天氣氣候事件多發強發廣發并發，統籌發展和安全對防范氣象災害重大風險的要求越來越高，以碳達峰碳中和愿景為目標的、廣泛而深刻的經濟社會系統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的需求越來越多樣。進入二十一世紀以來，氣象及相關領域的產學研用深入發展，實現了新裝備新技術新方法在氣象業務服務上的應用，進一步推動我國氣象事業發展取得顯著成就。當今世界正經歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產業變革的深入發展，新一代信息技術加速突破應用，推動著各行各業發生巨大變化，氣象領域迫切需要抓住機會，用新的科技革命和產業變革為氣象高質量發展注入創新源泉。

深化氣象觀測領域產學研用，首先需要提升精密監測能力。氣象科學的發展始于氣象觀測，觀測是氣象工作的基礎性工作。我國氣象觀測技術水平雖然取得了巨大的成就，但是氣象觀測的支撐能力、覆蓋能力和創新能力還面臨一些瓶頸。需打通氣象觀測領域產學研用各環節，推動從氣象觀測設備裝備研發、資料處理到業務應用，建立從部門和行業氣象觀測設施共建共享共用，建設綜合立體、協同高效的精密氣象監測系統，提升氣象設施裝備的自主研發能力和智能化水平。

深化氣象預報領域產學研用，提升精準預報能力。隨著人工智能、大數據、云計算、區塊鏈等信息科技快速發展，推動新一輪信息技術發生了革命性變化，這為氣象預報領域從資料處理、到數值模擬、再到解釋應用等環節，展現了巨大的應用前景。需圍繞氣象預報領域新技術新方法的產學研用相結合，圍繞天氣氣候演變規律與機理分析、模式發展和氣象信息支撐，發展無縫隙、全覆蓋、智能化、數字化的精準預報系統，有效提升氣象預報的準確率和提前量。

深化氣象服務領域產學研用，提升精細服務能力。氣象是科技型、基礎性、先導性公益事業，這一戰略定位要求氣象必須為中國式現代化做好全方位服務保障。我國經濟發展體量越來越大，各行各業對氣象服務的需求越來越大，特別是氣象高敏感行業對氣象服務的需求越來越多樣化、專業化和精細化。需圍繞氣象的行業應用，聯合相關行業開展跨學科的產學研用，發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，推動“氣象+”賦能經濟社會高質量發展。

深化氣候適應領域產學研用，提升適應氣候變化服務能力。氣候變暖對人類當代及未來生存與發展造成了嚴重威脅和挑戰，采取積極措施應對氣候變化已成為全球共識：切實有效的適應行動能夠降低氣候風險。氣候變化影響和風險具有顯著的區域性，不同區域不同行業需加強氣候適應領域的產學研用，需提高氣候變化影響和風險的認識，完善適應氣候變化治理體系，提升重點領域和區域適應氣候變化能力。

深化碳達峰碳中和領域產學研用，提升生態文明建設氣象保障能力。實現碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，在這場變革中，需圍繞資源和能源的轉型，加強氣候資源合理開發利用能力建設，提高氣候資源開發和利用水平，立足碳達峰碳中和領域的產學研用，完善氣候與氣候變化觀測體系，強化應對氣候變化科技支撐。

三、加快新時代氣象領域產學研用融合發展

黨中央、國務院高度重視氣象工作，在新中國氣象事業70周年之際，習近平總書記專門作出重要指示，指出氣象工作關系生命安全、生產發展、生活富裕、生態良好，并要求廣大氣象工作者發揚優良傳統，加快科技創新，做到監測精密、預報精準、服務精細，推動氣象事業高質量發展，提高氣象服務保障能力，發揮氣象防災減災第一道防線作用，努力為實現中華民族偉大復興的中國夢作出新的更大的貢獻。2022年4月，國務院印發《氣象高質量發展綱要（2022—2035年）》，將國家經濟社會發展，特別是相關重大戰略部署對氣象工作的要求落實到新階段氣象事業發展中，明確要求推進開放合作，深化氣象領域產學研用融合發展。深入學習貫徹黨的二十大精神，加快氣象科技創新，加強多學科多行業交叉融合，進一步深化新時代氣象領域產學研用融合發展，是實現氣象事業高質量發展的重要保障。為此：

一是要強化氣象領域產學研用融合發展的組織引導。要立足氣象科技自立自強，圍繞氣象領域關鍵核心技術，通過重大科技創新任務引領，組織引導氣象行業力量和相關領域企業、高?？蒲性核葍瀯萘α?，形成跨學科的優勢團隊，加強天氣機理、氣候規律、氣候變化、氣象災害和氣候系統多圈層相互作用等方面的聯合攻關，促進氣象與相關學科的融合發展。

二是要搭建跨學科產學研用科技創新平臺，融合提升氣象科技創新水平。利用部門重點實驗室、野外科學試驗基地、建立新型研發機構、建設產業技術創新聯盟等方式，為產學研用各環節主體搭建科技創新平臺。采取積極措施，激發各方活力，形成科學技術發展支撐業務發展的良性互動。

三是要推進重點領域和區域的高水平產學研用融合示范。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+”發展模式，在重點領域和區域，圍繞農業、水資源、生態、海洋、能源、交通、保險等重點領域，以及京津冀、粵港澳大灣區、長三角、長江經濟帶、黃河流域等重點區域，通過多種合作方式，提高氣象產學研用水平和效益，形成產學研用示范效應。

四是要創新國際合作機制，提升全球氣候治理能力和水平。通過承擔相關國際組織的部門牽頭作用，加強與相關部門的合作對接，加強與產學研用等相關環節專家和力量的統籌合作，形成合力提高相關領域的國際影響力，積極參與全球氣候治理，推動構建人類命運共同體。