1 立法背景及分析
2014年4月,一项名为“2014天气预报改进法”(Weather Forecasting Improvement Act of 2014)的立法动议,在美国众议院以口头表决的方式获得通过。针对这项立法动议在众议院的通过,众议院科学委员会主席LamarSmith指出:“激烈天气常规化地影响着美国大部分地区,刚刚过去的一年没有变化,我们在激烈天气预报方面的优势已经在削弱。欧洲天气模式对美国天气的日常预报优于我们,我们需要收复失地。强化重要风暴的预报对于保护公众安全和财产意义重大。”
目前,这项已经步入程序的立法动议,在等待参议院的回应,如果能够顺利通过,并经美国总统签发,该项法案有可能成为近20多年来美国天气预报方面的第一部法律。美国虽然法律众多,但是与天气预报密切相关的上一部法律,还要追溯到1992年10月29日,美国总统布什签字生效的《1992天气服务现代化法》,该项法律的全称为“现代化国家气象局的技术和业务”,是为美国气象局开展气象现代化和结构调整项目专门设立的法律。
实际上,“2014天气预报改进法”出台前,还有一个“前世”版本,即“2013天气预报改进法”,后者的出台,不仅与国会委托美国科学院和美国公共管理科学院针对前述美国气象现代化项目进行评估(图1.1),以及2013年5月和6月美国众议院的科学、空间和技术委员环境分委员会在进行了主题为“恢复美国天气预报领导地位”的两次听证会有关,而更直接的关系,同时也是导致众议院召开听证会(图1.2)的最主要和直接的原因,与两件事情的发生直接有关。其中最主要的事件,是针对2012年影响美国并造成巨大损失的“桑迪”飓风的预报,尽管美国气象部门给出了较为准确的预测结果,但是欧洲中期天气预报中心给出了更加“完美”的预报,特别是对该飓风路径预报的时效,要比美国GFS系统的预报长2天左右,或者说前者提前2天左右给出该飓风登陆美国的地点。如果说“桑迪”飓风给美国造成的伤害,对每年都会有飓风登陆的美国来说已经习以为常的话,针对影响美国天气系统的预报,美国气象机构落到欧洲同行后面带来的伤害,更加让人难以接受。这一明显伤害了美国学术界“自尊”的情况,进而引发了美国社会激烈反响。另一件事情是在第一次听证前,美国龙卷风集中爆发造成人员和财产的巨大损失,不仅昭示了气象预报与社会生活的密切联系,更让来自频繁遭受龙卷侵袭的俄克拉荷马州的议员(链接1.1),领衔抛出这项立法动议,还明确指出希望立法能让目前龙卷风预警时间从提前13-15分钟提前到1小时以上。
• 难道NOAA“躺枪”?
美国众议院关于天气和天气预报问题的听证会,至少在开始阶段,实际上既非主管部门美国国家海洋大气管理局(NOAA)以及所属的国家气象局(NWS)的本意,也并非由气象部门主导,NOAA甚至没有出席在5月23日召开的第一次听证会。而听证会的矛头,或者说要面对的问题,却直指NWS和NOAA:NWS的预报能力为什么落后于欧洲?NOAA在天气预报能力尚存在缺欠的时候,为什么还要把大部分预算用于气候研究(NOAA在气候研究上的投入是天气预报研究的3倍)?
我们在这里无法详尽和准确比较针对“桑迪”飓风,大西洋两岸预报的差异,但是这次预报的一个实质性问题,即欧洲提前7天而非美国气象部门提前5天对飓风路径的预报,至少和当时美国气象部门限于计算机资源,预报模式并没有运转更长时间有关。此外,我们也注意到,在NOAA的国家实验室(GFDL)里,针对2012年10月22日生成,30日登陆美国东海岸并造成极大灾害的“桑迪”飓风的路径预报,早在10月上旬,实验室偏向气候的预报系统,就已经对其生成有所“感觉”,对其生成地点的预测在17日,即提前5天已经基本预测出来,而在登陆前9天,就已经预测出飓风将掉头向西的趋势,而在飓风生成的当天较为准确预测出了登陆地点。欧美最近预测的对比,见链接1.2。
可以说,超级飓风“桑迪”搅动对美国天气预报能力的质疑,而这种认为美国的预报模式已经落后于欧洲的看法,在一些人眼里已经持续了一段时间,《今日美国》杂志发表的社论更是一针见血地指出:“超级飓风‘桑迪’带来对美国天气预报能力的担忧,美国的模式对于较长时间预报不可靠,而欧洲模式对该飓风预测的令人尴尬的优势,应该加速确定和找到我们到底是哪里不行。”于是,天气预报改进的法律条文开始酝酿,而该法律的矛头则直指NOAA近年来过于偏重气候研究,在气候上投入的经费是在天气上的3倍。国会明确认为这是一种需要纠正的错位。此外,包括美国众多私企在内的气象界,特别是学术界尤其不满联邦预报的状态,认为造成美国落后于欧洲的主要原因,就是主管机构明显偏向气候变化研究而弱化天气预报业务。
仔细考察美国在不同领域通过的法律,可以发现每当参入国际竞争要素的时候,无论是国会两院还是政府与民众更容易形成共识,因而促进新法的横空出世。本文开始众议院科学委员会主席的一席话,切中了该法律的实质,即美国在天气预报服务这样重大的、代表国家科技实力领域,不该也不能落后于世界上任何国家,如果发现和承认了落后,那么相关立法是保证赶超最为直接的手段。如果今年这部法律草案能在参议院顺利通过并由总统签署生效,美国会预算办公室估计,法律带来的是今后3年NOAA可能会获得额外的专门用于改进天气预报的经费达3.6亿美元。
• 国会听证:立法程序和不同观点对峙的战场
NOAA以及NWS在天气气候预测中的表现以及其研发和创新优先问题,2013年引起了美国国会的重视。众议院的科学、空间、技术委员会环境分会连续召开了4次听证会,就美国天气预报领导能力以及气候与天气之间联系等问题进行听证(表1.1)。国会就NOAA及其机构开展频繁的听证,历史上并不多见。
美国国会2013年进行的4次听证,前2次听证会的主要目的,是敦促NOAA将天气预报研发放在更加优先的位置,而第3-4次听证会,一方面和气候变化背景下极端天气事件增加有关,可能还有一方面的原因,就是NOAA在前两次听证时针对气候研发投入远远多于与天气预报研发质疑的立场陈述。但是,第4次听证的主要内容,集中在气候变化真相的讨论上,成为美国气候变化怀疑论者集中阐述平台,这一结果,或多或少与“天气与气候”关系的主题有点“跑偏”。
此外,这些听证会在背景介绍中(表1.2),大量引用了美国科学院和美国公共管理国家科学院针对MAR和美国气象未来发展的3份评估报告的结果、美国审计署报告及国会观点、以及美国媒体对美国国家天气预报水平和能力的质疑文章,让人感觉到国会委托开展针对NWS的评估,特别是在明确了评估过去更是为了未来发展的目的后,是在为开展下一步行动进行准备。特别是前2次听证伴随着《天气预报改进法》立法草案的讨论和表决,更是体现了美国国会对气象预报事业的极大关注。
第1次听证,恰逢美国遭受严重龙卷风,听证会在哀悼遇难者的同时,认为这时讨论提高美国的天气预报能力恰逢其时。只可惜,听证会最主要的质疑对象——NOAA代表无法按照约定到会陈述。但是NOAA已经明确表示将参加1个月以后召开的同样主题的第2次听证会。
NOAA局长到会的第2次听证会上,内容丰富,讨论相对较为充分。这次的讨论主要针对的是联邦气象部门与私企之间的关系和联系等问题。第3次听证会的主题,是美国政府最为关注的目前美国气象卫星系列,如果不增加投入调整研发期,会出现十几个月到数十个月的“空白”期,无疑会给未来的天气预报和气候监测带来隐患。2013年年末进行的第4次听证,更多是科学上不同见解的争鸣,主要来自美国高校的学者的主要观点,否认了前科学界主流看法,即气候变化带来天气异常和损失增加等结论。4次听证会上听证人的主要观点,我们在表1.3中进行了归纳(不包括NOAA观点,后者见本报告第2部分)。由于课题组在美国国会体系听证会功能、证人选取标准和听证会主要功能等方面的基本知识不足,无法给出细致和导向性的分析。但是,从美国国会主办的听证会,是在初步研拟立法政策时收集与分析各界意见资料的一种正式而主要的方法这点来看,美国政界对气象私企的重视一目了然。另外,美国航天等高端领域,代表美国政府的NASA都要将下一代航天器等重大选题移交给企业,足见美国利用市场在科技创新上的优势所具有的信心。因此,从某种意义上看,听证会也是美国气象私企展示其能力的最佳机会,同时美国气象今后可能更多地借力市场推进其能力的提高。
• 美国气象界对其预报水平“落后”的认识
2013年1月,在美国得克萨斯的奥斯汀,美国气象学会年会如期召开。时任美国气象局最大的预报业务中心——NCEP主任的Uccellini博士,在其“把预报带入新阶段——推进预报事业为决策支撑服务”的演讲中,特别强调指出现代气象学的进步,是可以用量化的方式进行“测量”或验证,而且这一过程是促进进步创新的关键一环。会上他自信地指出,美国气象局在传达预报产品的不确定性方面已经做到了最好。他还在会上透露,为了集中全国优势,美国天气气候预报界下一步将建立国家统一业务预报能力(National Unified Operational Prediction Capability,NUOPC)平台,并通过该平台形成国家预报的合力。这一类似科研联合体的平台,其着眼于业务预报的本质也许是一种跨越机构界限的尝试。美国气象年会之后的2013年2月,NOAA宣布Uccellini博士将出任新的美国气象局局长。因此,Uccellini博士在前面报告中提到的一些思路和设想应该更有机会在实践中加以落实。
然而,令博士感到骄傲的预报技巧进步的“量化”统计和国际对比结果,却可能让他的自信打折扣。在同一个会议上,来自华盛顿大学的Mass教授给出了美国气象局乃至NOAA整体,在Uccellini博士从事的最主要的数值预报领域地位的分析,同时表达了很多美国气象人的看法和担忧,即NCEP落后的态势,无论是在天气形势分析方面还是在降水等要素预报上,都非常明显。
实际上,Mass早在2012年初,就开始关注美国在数值预报领域里出现的问题,并且陆续将自己的数据、分析、结论和建议,通过自己的博客发表,获得了很多科学家和组织的呼应。他的关注首先分析了美国气象在数值预报方面具有最先成功的巨大优势,这不仅是指数值天气预报最先在美国试验成功,还包括很多数值预报决定性的突破,无论是过去还是现在,很多都发生在美国。此外,美国拥有世界上最大的大气科学研究团队、世界上最大的政府天气预报机构以及世界上最大的政府(例如,NOAA)和准政府(例如,NCAR)研究实验室。美国的天气预报服务企业也在促进数值预报进步方面表现得非常活跃。这些都促成了数值天气预报在美国具有多元、有效的传播途径,特别重要的是,在美国执行的很好的开放资料政策,给予数值天气预报研究和业务最坚实的支撑。然而,具有讽刺意义的是,美国气象局在数值预报方面并非世界最佳。大多数业内人士认为,无论是确定性预报还是集合预报,美国都落后于欧洲中期天气预报中心,在某些方面美国勉强与英国气象局排在世界第二的位置。这样的局面还导致很多美国国内企业每年花费几十万美元从欧洲中期天气预报中心购买格式预报产品。
虽然对Mass的分析还存在不尽一致的看法,但是他对NWS乃至NOAA的直言虽然不顺耳,却可以肯定是良言。实际上,Mass教授的担忧已经在美国气象界形成了共识并引发了美国社会的关注。其中,最令美国气象界尴尬的事件,是当2012年10月飓风“桑迪”重创美国东海岸后,为什么美国的全球数值预报模式表现比不过ECMWF的结果而引发的科学界讨论。这些讨论在美国一些主流媒体,如《科学》、《今日美国》、《华盛顿邮报》、《天气频道》等杂志、媒体相继发表,进一步引起了美国各界的关注。
这些讨论中提到,早在1995年,美国科学家就对欧洲中心的产品水平超越了美国表示了很大关注。当飓风“桑迪”的预报与欧洲中心相比再次出现差距后,这种关注更多走到了前台。
2013年,美国社会的这种关注,引起了美国国会的注意。2013年5月和6月,美国国会组织了2次听证会,从听证会的题目“恢复美国天气预报的领导能力”可以清晰地感觉到,美国已经“官方”承认了在天气预报能力方面落后于欧洲,然而并没有放弃重回第一的期待,而且今后一段时间美国气象界很可能通过正常调整和资源的划拨,带来一个气象业务预报能力的提升。特别是,美国国会甚至推出《优先天气相关研究》的法律草案,促进了“天气预报改进法”进入立法程序,也望在法律上保障美国天气预报的不断改进。
然而,作为美国预报能力落后于欧洲的“局内人”,NOAA和NWS虽然没有正面回应,但其态度似乎并没有简单认同美国学术界仅仅依据Sandy飓风,模式预报结果的优劣而给出的一致结论。下面,依据NOAA执行局长Kathryn Sullivan在国会听证会上提供的证人材料,解析NOAA针对美国天气预报能力落后于欧洲的回应。
NOAA业务化有严格的界限,气象服务涉及多学科。NOAA对其提供国人所需的气象信息抱有信心,在服务于社会的时候,NOAA还和庞大应急机构、其他联邦机构和商业天气企业紧密合作。NOAA致力于提供在空间和时间尺度上持续进步的预报,这种进步在很大程度上依靠领域内学术界的科技突破。但是,NOAA每次采取行动都十分小心,在促进NOAA使命和帮助达到使命目标的研究之间,划定了严格的界限。这是因为地球星球的动力系统的各个部分之间,以复杂和丰富的方式相互联系在一起,我们过去在天气预报的有效改进就是因为广泛洞察到这些联系。未来,NOAA的NWS将提供比比短期预报更多的产品。NOAA的预报能力被很多用户信任,被视为“一站式”服务,提供“针对我的影响”的科学信息。完成这样的服务,需要广泛的科学而非仅仅探索大气、海洋、陆地、冰盖和空间的物理科学,还需要融入社会和经济科学。
预报能力的四大基石。NOAA的预报能力由四大基石支撑:观测、科学研究、计算模拟和提供预警及决策支持服务的气象人员。未来提高预报能力,我们必须共同推进所有四大基石。下面的内容,强调了四部分的重要性:
●地球系统的互联性及跨越不同时空尺度可持续观测的需求;
●四大基石代表的是国家强健和重要的基础,以及观测、研究和预报业务之间连续性和协同性的重要性;
●NOAA向国家提供的产品和服务帮助挽救生命、保护财产,让人居更加有弹性和安全,扶持私企壮大;
●NOAA如何走到今天,我们汲取什么教训,NOAA未来要走向何方。
也许我们今天需要优先采取行动获得资源,但是,我们不能忽视自观测和基础研究上的投入,后者夯实了长期发展的环境和未来服务的改进。我们必须保持在推进研究和业务、应对今天和准备明天之间的平衡,这是为了提高我们对于美国公众的效率和价值。
研究的灵活和广泛性。曾经是宇航员的NOAA局长指出,透过航天器的窗户向外望去,教科书和研究项目描述的地球系统复杂联系在一起的知识便历历在目。这就提醒我们,以往的天气气候模式,仅仅考虑了大气,只是最近,才加入了海洋模式。未来地球系统模式将提高大气数据与海洋、陆地、冰、生态和天基数据的耦合。更好地认识这些地球动力系统是如何联系在一起的,对于推进天气预报十分关键。这一内容就是今天研究者和预报员每天努力做的。
天气和气候之间,实际上并没有界限,或者说天气终止处就是气候开始的地方。而长期预报的需求需要我们搞清楚天气、气候变率以及与气候变化之间的联系,因此,任何弱化气候研究的做法都是有害的。
NOAA是否很好地履行了其职责,需要多方位地考量:研究、信息的准确性、以及其满足社会需求的有效性。因此,NOAA推进创新的领域不仅包括了延长预报时效,还包括了确保人民接收到预警并采取有效行动。
观测、研究和预报。我们的预报模式的能力最多与输入的数据一样好,因此没有持续的高质量观测数据的改进,模式将是无米之炊。同样,近期在观测、计算和预报模式开发上的改进是重要的,而长期的研究和有效的研究向业务的转化同样重要。NOAA必须在更长期的研究(提前5-15年)持续投入,目标是开发下一代雷达、预报模式和服务,这些将让美国和NWS“成为世界第一”并保持下去。在面对强风暴事件的时候,经常出现的一种趋势是只看业务预报结果而不管其他。我们一次又一次地看到,确保未来改进和创新之路,是维持活跃的研究项目,项目要独立于,但有紧密与业务使命联系在一起。
资料源和政策。NOAA的观测系统委员会(NOAA Observing System Council,NOSC)研究了已有和将要出现的观测系统,以决定进入业务的最佳技术。NOSC对比NOAA需求,比较了每个系统的能力,确定其整个系统的最优方案。NOAA和NOSC利用了很多工具进行比较和决策,包括观测系统模拟试验(Observing System Simulation Experiments,OSSE)和观测系统试验(Observing System Experiments,OSE)。NOAA认为,这些定量试验给出不断严格的数据要求,从而让观测系统更加复杂,进而能够更有效地获得资料。
在数据政策方面,欧洲采取了补偿性收费获得资料,但是NOAA一直采取“完全和开放”政策,这也和美国政府法规要求相一致。这些政策构建的框架,让NOAA广泛发布其产品和服务,这对于构建公共数据十分重要,免费获得数据对私企、媒体的创新、增值活动、定制服务和向公众传递天气信息起到极大促进。
未来的机会。NOAA认可评估机构提出的NOAA和NWS要不断改变的建议,这是技术依赖型机构的不变理念。实际上,MAR以后,NOAA也一直是这样实践的,一系列创新活动从来没有停止过。
完成了NOAA开发的双极化雷达系统升级,同时正在通过和FAA、DoD共同支持多功能相控阵雷达(MPAR)寻求下一代雷达方案。如果MPAR能够实施,美国的雷达数量可以减少近40%,但需要投入近48亿美元。
NOAA目前的极地和同步轨道卫星的替代项目(JPSS和GOES-R)也在开发中,计划在2010年代末升空,将极大提高时效、分变率和准确性。
新的基于卫星的观测技术和应用,如GPS掩星系统也显示了对全球和区域数据同化和预报的重要影响。
无人机系统等新的试验,也展示出对改进飓风预报的巨大潜力。
NOAA参与其中的飓风预报改进项目,2013年提供新的飓风预报模式,充分体现了研究进展对业务预报的促进
NOAA的计算能力也在不断提高,2013年7月完成了更新,使得计算机硬件能力提高了3倍。到2015年,NOAA的计算能力预计提高10倍,其中用于业务预报的计算能力提高27倍。届时NOAA的计算能力无人能比,能够支持改进长期预报模式的分辨率。
具有航天背景的NOAA新任女局长尽管到任时间不长,其之前的经历中,与气象密切相关的内容也“乏善可陈”。但是,NOAA局长以及目前NOAA的领导层,显然很好地研究了目前的形势,决定延续其气候研究的优势并通过“接轨”天气预报,试图说服国人,其目前的政策和看法没有错误,NOAA的“后劲”十足。NOAA局长正是根据其对航天工程规律的熟悉,试图用相对长远的目光,考量NOAA乃至美国气象事业的整体推进。
虽然在Sandy飓风路径预报方面,欧洲模式8天的预报就准确地预报了登陆地点,而NOAA模式提前5天才做出,但是,NOAA局长在证词中指出,NOAA的预报员并非完全依据美国模式结果做出预警,他们也参考欧洲模式的结果。这样的解释,表面上看似乎很“无力”,但我们也似乎看出来其背后所指,即预报的不确定性对于模式来讲,很可能也有不确定性蕴含其中,众多模式针对某一次过程,模式的表现也许有“幸运”成分,但是预报员会凭借自己的经验,了解模式所长和所短,统筹做出高于模式结果的预报。
• 美国众议院的“调和”:给各方台阶并让法律使各方受益
2013年提出的“天气预报改进法”的立案动机,因为联邦气象机构的抵触,在众议院并未获得任何结果。但是通过听证会的举办,在欧洲的天气预报模式至少针对一些天气个例的表现要优于美国,集中部分原因在于NWS的计算能力等方面的投入不足,因此美国需要“收复失地”等方面,达成了广泛的共识。
于是,众议院分委员会竭尽全力“挽救”该动议。通过与天气界各方人士广泛接触、调研,特别是研究和参考了美国科学院和美国公共管理科学院针对NOAA和NWS的评估报告得到的结论,最终动议发起人做了部分妥协,即尊重NOAA关于天气-气候预报之间并没有明显的界限,根本性改进预报绝不仅仅是模式的问题,而是涉及到“四大基石”全面的工作(详见本报告第2部分),因此,在这一背景下出台的法律条款,不应给NOAA其他工作造成伤害。2014年法律条款进行了根本性的修正,删除或者弱化了针对NOAA气候方面工作的限制,而是通过国家额外在天气预报方面的投入,实现改进美国天气预报能力的同样目标。
国会认为,有关天气预报的法律条文,是无党性的,它是在寻求国家最大化利益,是美国各党派共同追求的。虽然NOAA内部各机构之间有着清晰的边界,但是物理和化学定律并不认可这样的边界。这就是说一个整体更加强大的NOAA,无疑会让美国面对复杂的天气预报时,更加自信和从容。
在美国众议院的陈述会议上,一位主要参与该法案的议员,深情地陈述了自己在上个月过生日时,来自妻子的生日礼物是一个可以通过WiFi发布观测结果、安装在其住宅边的自动气象站。这位议员认为,美国数十万他这样的气象爱好者,能够让遍布国土的数据点大幅度增加,可以想象NOAA作为这一大数据的“中心”,会给美国气象事业带来怎样的巨大改变。
实际上,这次天气预报的国会听证和立法,无论结果如何,已经引发各方的关注和相关方更深入的思考。美国公众乃至全球都在关注这一立法进程,以及立法后会发生怎样的变革和提高。
2 众议院听证会介绍
当地时间,2013年6月26日美国科技与太空小组委员会环境分会召开了“恢复美国天气预报领导力”(RESTORING U.S. LEADERSHIP IN WEATHER FORECASTING)的第二次听证会。此次听证会是第1次听证会的延续,其讨论的主要议题依旧围绕《2013年天气预报改进法》立法草案展开。该草案的主要目的是希望通过立法保障美国天气预报的不断改进,其核心内容是通过加强对NOAA研究经费的管理,要求NOAA将及时、准确的灾害性天气预报系统的研发作为其最高优先级别的工作事项,并针对气候和海洋研究、天气预报研发重新制定经费划拨比例,要求削减气候和海洋方面的研究经费以强化天气预报研发方面的经费投入。NOAA执行局长凯瑟琳·沙利文(Kathryn Sullivan)作为陪审员之一出席了此次听证。
在沙利文局长发言之前,参议院科技与太空小组委员会环境分会少数党成员(民主党领袖)Suzanne Bonamici议员首先进行了陈述。她指出,法案的关注点不应放在海洋大气研究局(the office of Oceanic and Atmospheric Research,OAR)的研究工作上,而应放在预报员的实际需求上,根据国家气象局(National Weather Service,NWS)的预报业务指导NOAA在天气气候预测中的研究和创新优先问题。并且,她认同天气与气候是地球系统组成中不可分割的整体,预报能力的提升,需要天气与气候、海洋研究的共同进步的观点。她还强调加强OAR和NWS的协同合作至关重要。因此,草案认为天气研究的重要性高于气候研究是不合适的,其关于经费的重新划拨方法也可能会导致OAR和NWS之间,以及OAR内部产生不必要的冲突。
在Suzanne Bonamici议员的陈述结束之后,NOAA执行局长沙利文从三方面陈述了NOAA的观点。
首先,NOAA为了满足不同的用户需求,提供的产品和服务是多元化的,包括1~3天的天气预报、极端气候事件的预警预报和针对干旱等长期自然灾害的监测预报预警等。因此,要完成这样的服务,NOAA需要开展跨学科跨时空尺度的灵活性和广泛性研究。气候与海洋研究,有助于更好地认识地球动力系统,改进现有的天气气候模式,这对于天气预报能力的提高十分关键。因此,任何弱化气候研究的做法都将损害该目标的达成。
其次,在面对强风暴事件时,仅仅依据某次模式预报结果的优劣,来评判NOAA是否有效地履行其职责是有失偏颇的。NOAA是否有效地履行了其职责,需从其开展研究的前沿性及针对性、提供环境信息的准确性及其满足社会多元化需求的有效性等方面多方位进行考量。
第三,从NOAA乃至美国气象事业的长期发展来看,在应对今天和准备明天之间NOAA应保持好平衡。观测、科学研究、计算模拟和提供预警和决策服务的预报员是决定预报能力的四大基石。尽管近期在观测、计算和预报模式开发上的改进是重要的,但从长远来看,若想让NOAA的天气预报能力“成为世界第一”并长期保持下去,就必须共同推进四大基石向前发展,并充分保障对观测和基础研究的长期投入,因为这些是长期发展和未来服务改进的基础。因此,在保证研究项目与实际业务紧密联系的同时,还应保持项目的独立性和多样性,只有这样才能确保未来的改进和创新之路。
在随后的答辩环节中,议员们提出了各自关心的主要问题,针对这些问题NOAA执行沙利文局长一一进行了说明。其涉及的主要问题整理和梳理如下。
提问 作为卫星观测技术的补充,针对目前新的观测技术,NOAA如何对这些新技术进行评估,是否有相应的评估标准?在对每种技术进行评估时,是否需要对部署的所有设备的数据进行评估?还是仅需针对北美洲地区的观测数据进行评估?
沙利文局长:目前,NOAA正在针对新的观测技术制定具体的模拟实验方案(OSSE),因此最终的实验方案尚未确定。从技术层面上讲,对新技术的评估,不仅需对其提供数据的准确性进行验证,更重要的还在于评估该系统对优化全球预报模式初始化水平的贡献。因为,模式的初始输入条件与实际情况是否吻合及吻合程度,直接影响模式的预报质量,而模式的初始化过程,需要输入大量的观测数据,因此,在确定评估对象时,这也是需要考虑的重要因素之一。
沙利文局长承诺,听证会后NOAA会向委员会递交一份具体的技术说明报告和相应的经费预算说明。
提问 目前,NOAA有哪些应优先开展的工作,由于受到经费的限制未能及时开展?
沙利文局长:我认为主要有两方面。一是与其他机构建立合作研究所;二是建立试验平台。合作研究所的建立,使NOAA获得了一系列与使命目标密切相关的高水平学术成果,为业务改进提供了资源和机会;此外,也为NOAA带来了更多的试验平台。试验平台作为观测专家、预报员、研究者、私人公司和政府部门着眼于解决业务和实际区域与终端用户需求所建立起来的一个准业务框架工作关系平台,通过转化创新工具和试验预测新方法,在研究和预报服务之间架起一座桥梁,加速了研发成果向更好的业务、服务和决策的转化。它们二者对正确引导NOAA的工作重心,提升NOAA的实力发挥了至关重要的作用。
提问 现有的管理模式和流程在哪些方面进行优化可有助于预报能力的提升?
沙利文局长:研究工作作为一种探索性的活动,常常会遇到各种不可预知的情况,使得研究者不得不根据实际情况更改原有的研究计划,这使得对科研项目的管理需要具有适度的灵活性,过于细化的管理条款可能会妨碍研究工作的有效开展。在这方面,我认为“飓风预报改进计划”所采取的管理模式值得借鉴。在该计划的执行中,国会每年仅从总体进度层面对计划的执行情况进行考核,并拨发相应经费,而对执行过程中开展了哪些具体研究活动并不过多地干涉。其次,新研发的预报模型需要在拥有高效运算性能的超级计算机上运行,由于NOAA业务预报部门配备的超级计算机得不到及时的更新升级,导致新开发的预报模型不能及时投入实际预报业务之中。因此,改变现有的设备管理制度,保证预报业务部门超级计算机的及时升级,可极大提升现有的预报能力。
提问 将龙卷预报提前至1小时是否已被列为NOAA下阶段需优先开展的工作之一?相控阵雷达技术是否有助于该目标的实现?
沙利文局长:首先,将能否提前1小时发布龙卷预警作为判断预报能力的评价指标这一提议本身的合理性尚有待考察。其次,要真正实现更好地保护公众生命财产这一目标,我认为除提升预报水平外,如何确保预警信息被公众及时接收,并正确传达风险信息以指导公众采取行动同样至关重要。而要实现这一目标,NOAA就不仅需要在物理科学领域开展研究,还要在更广泛的领域甚至包括社会和经济领域开展相关研究,以实现对现有产品和服务的改进和创新。
针对第二个问题,我必须指出,观测技术的改进,并不是提升龙卷预报水平的决定性因素。龙卷预报水平的高低是由预报模式的精度、计算机的运算性能以及模式初始化水平共同决定的。相控阵雷达技术作为一种新的观测技术,可能会有助于提升龙卷预报水平,但如同草案要求的那样,在我们决定在全国推广该技术之前,我们会充分评估其对提升预报水平的实际贡献。
提问 欧洲预报机构采取了哪些措施使得欧洲的天气预报水平领先于美国?
沙利文局长:欧洲预报中心是一个天气预报研究和业务并重的机构,与NOAA提供多元化服务不同,其任务单一,仅专注于业务性中期天气预报。因此,在中期天气预报领域他们无疑是最权威的,而除中期预报外的其他预报业务则分别由英国和德国等国的气象局承担。从这个角度上讲,欧洲的天气预报服务是由联邦一级和各国气象局共同承担的。此外,欧洲中心十分重视预报业务计算机的及时升级换代,并建立了相关制度以保证将最先进的计算机及时配备给预报部门。
提问 增加天气预报研究投入和增加气候研究投入哪个对提高天气预报能力更有效?
沙利文局长:要回答这个问题首先需要回答:增加投入以实现强风暴临近时,将预警发布时间从16分钟提前至1小时对公众生命财产的保护和增加气候研究投入,更好地理解厄尔尼诺对强风暴形成的影响,在风暴抵达前数日准确预报强风暴路径对公众生命财产的保护哪个更为有利。其次,我要强调的是NOAA开展的气候研究并非是数十年和百年尺度的,而是紧密围绕对美国天气有直接影响的气候现象展开,这些研究可实现提前5-10天准确预报强风暴路径。
在答辩的最后,有议员指出NOAA内部对资金的使用缺乏严格规范的管理制度,且管理层在该方面监管不力,导致所拨资金在有效使用上受到质疑,要求NOAA加强对资金的监管(其起因源于2012年NWS被爆出经济丑闻,指在长达数年的时间里,有高层在未经授权的情况下擅自转移资金已作他用,资金数额高达1亿美金)。可能正是基于此,国会希望通过立法进一步加强对NOAA资金的监管,而最新通过的《天气预报促进法》也证实了该点。
3 天气预报改进法条文
法令
本法旨在优化和重新配置NOAA的资源,集中建立在观测、计算和建模能力方面可行、易行的投资项目,在天气预报和诸如飓风、龙卷风、干旱、洪水、风暴潮和野火等高影响天气事件预测中取得持续进步。
第一章 简称
本法可被引证为“2014天气预报改进法”。
第二章 优先公众安全
依照NOAA提供科学、服务和管理工作的关键任务,在所有相关部门中,商务部负责海洋和大气的助理部长应把天气相关的项目,例如提升天气数据、预报和预警,作为未来发展的重点。
第三章 天气研究和预报改进
(a)项目——海洋与大气研究办公室(OAR)助理主管应开展项目,加强对天气事件及其影响的研究,提升对其的预报能力,并将开发更准确、及时、有效的预警系统,提高对危及生命和财产的高影响天气的预报能力摆在首位。
(b)项目构成——(a)中所提及的项目需集中在以下方面:
(1)加强研究第二章所提及的天气相关项目,包括边界层以及其他与高影响天气过程有关的大气过程。
(2)研究公众对危及生命财产安全的高影响天气预报和预警信息的获取、理解和响应。
(3)研究发展与天气相关的技术,向国家气象局(NWS)及其他相关机构和团体(美国气象界和学术人员等)提供知识、技术和应用的转让,相关技术包括:
(A)先进的雷达、雷达网络技术以及其他地基技术,包括快速、精细化的监测边界层和对流层低层的技术,先进的双偏振、相控阵技术等;
(B)高空天气观测系统;
(C)高性能计算和信息技术,无线通信网络;
(D)先进的数值天气预测系统、预报工具和技术,并通过以下途径提升预报高影响天气的时间、路径、强度和严重程度:
(i)发展更有效的中尺度模式;
(ii)有效利用现有的云处理模式,并发展新的区域与全国的云处理模式;
(iii)加强全球天气模式;
(iv)加强综合评价模型;
(E)定量评估数据影响和价值以及观测系统的工具,包括观测系统模拟试验(OSSE)、观测系统试验(OSE)和备选方案分析(AOA);
(F)大气化学,及其与准确表征大气成分和预测天气过程的重要相互作用,包括云微物理过程、降水过程和大气起电过程,并有效理解这些过程在极端天气中的作用;
(G)加强其他天气数据和信息资源,包括商业观测系统。
(4)NWS助理主管联合执行与协调,与美国气象界和学术人员通力合作,主动加强技术转让,保证可持续发展并将最新的科学和技术应用到NWS业务中,同时建立定期废止过时的、昂贵的业务方法和工具的项目,将新方法和工具经济有效的转化到业务中。
(c)院外研究
(1)概况——执行本章项目,OAR助理主管应与包括高等教育机构、私营实体和非政府组织的非联邦天气研究团体进行合作,通过拨款、建立合作建立基金支持
(2)国会职责——国会的职责是授权不低于30%的资金给本法案中OAR,用于其研究和发展。
(d)报告——商务部负责海洋和大气的助理部长应与汇报NOAA预算申请一起,每年向国会汇报本章项目当前与计划的情况。
第四章 龙卷风预警提升和扩展项目
(a)概况——商务部负责海洋和大气的助理部长应与美国气象界和学术人员合作,建立龙卷风预警提升和扩展项目。
(b)目标——建立和扩展准确、有效和及时的龙卷风预报、预测和预警系统,其中包括提前一小时预报龙卷风,减少龙卷风造成的经济损失和人员伤亡。
(c)项目计划——在本法颁布不超过6个月内,OAR助理主管与NWS助理主管协商后,应建立项目计划,计划包括明确的研究、发展和技术转让细节,以及相应资源、时间表和其他需求。
(d)预算——计划完成后,OAR助理主管与NWS助理主管协商,每年向国会发布计划中的相关预算。
第五章 飓风预警改进和扩展项目
(a)概况——商务部负责海洋和大气的助理部长应与美国气象界和学术人员合作,建立飓风预警提升项目。
(b)目标——通过建立和扩展准确的飓风预报和预警系统,减少飓风造成的经济损失和人员伤亡。
(c)项目计划——在本法颁布不超过6个月内,OAR助理主管与NWS助理主管协商后,应建立项目计划,计划包括明确的研究、发展和技术转让细节,以及相应资源、时间表和其他需求。
(d)预算——计划完成后,OAR助理主管与NWS助理主管协商,每年向国会发布计划中的相关预算。
第六章 天气研究与发展计划
在本法颁布不超过6个月以及之后的每年里,OAR助理主管与NWS助理主管和国家环境卫星、数据和信息服务中心(NESDIS)助理主管协商后,提出研究和发展计划,重树和维持美国在数值天气预测和预报领域的领军地位。计划包括:
(1)说明预报技巧和技术目标、目的和NOAA在第三章中所开展项目的进展。
(2)明确和优化相应研究和发展工作、项目指标,着力满足NWS业务天气需求。
(3)说明项目如何与诸如美国气象界和学术人员等有关团体的合作。
(4)通过与国家科学基金会(NSF)、美国气象界和学术人员合作,明确并加强研究集成社会科学知识到天气预报和预警过程中,包括加强预警信息的发布,从而提高极端天气计划和政策制定。
第七章 观测系统计划
商务部负责海洋和大气的助理部长应:
(1)发展和维持观测数据需求的优先地位,确保天气预报能力在可行范围内最大限度的保护和生命财产安全。
(2)利用观测系统模拟实验(OSSE)、观测系统实验(OSE)、备选方案分析(AOA)以及其他评估工具,对观测系统、数据和第(1)条中所需信息进行系统的评估,最大限度的提高观测能力和成本效益。
(3)明确第(1)条中相关的观测能力在当前和未来需求之间的差距。
(4)确定一系列缩小第(3)条中所提及差距的方案。
第八章 观测系统模拟实验
(a)概况——为满足第七章所提出的需求,OAR助理主管应开展OSSE,定量评估观测能力和观测系统的价值。OSSE评估包括:
(1)观测能力的影响评估:
(A)全球天气预测;
(B)飓风路径与强度预报;
(C)龙卷风早期预警和准确率;
(D)中纬度局地强风暴爆发预测;
(E)预测有可能导致极端降水和持续6小时至一周的洪水。
(2)应与NOAA、其他联邦机构、美国气象界和学术人员等展开合作,确保OSSE结果的科学和技术价值。
(b)要求——OSSE应能够:
(1)明确空基、星下和站点观测系统在分析和预报方面的潜在影响,包括对全国范围极端天气事件的可能影响;
(2)评估和比较观测系统设计方案;
(3)评估不同观测系统的能力和费用,为观测系统提供必要的数据,以保护生命和财产安全。
(c)执行——OSSE应:
(1)OSSE应在获得政府所有或政府租赁的业务观测系统(包括极轨和静止卫星观测系统设备)之前进行,寿命周期费用超过5亿美元。
(2)OSSE应在购买新的商业数据之前进行,寿命周期费用超过5亿美元。
(d)优先OSSE——不晚于2014年6月30日,OAR助理主管应完成OSSE,完成对全球定位系统无线电掩星和地球静止超光谱探测系统的数据评估。
(e)结果——所有OSSE完成后,结果应公开发布。评估相关私人和公共部门天气数据采购选择,评估包括数据可利用性、经济可承受性和成本效益等。这些评估应参照《美国法典》50503章51条执行。
第九章 计算机资源优化报告
在本法颁布不超过12个月以及之后的每年里,NOAA首席信息官与OAR助理主管和NWS助理主管协商后,应制定和公布NOAA的计划:
(1)追求最快、最新和最有效的高性能计算技术以支持天气预报任务;
(2)确保发展下一代区域和全球模式的科研需求和高性能业务模式之间的平衡;
(3)联合美国气象界、学术人员和政府科研力量,利用先进的发展理念,发展下一代天气预报模式,确保从测试版本到应用于业务预报的可行性。
(4)重新布局现有计算机资源以提高天气预报业务和科研;
(5)利用OAR和NWS的计算能力,改善预报和预测能力。
第十章 商业气象数据
(a)修正案——《美国法典》60161章51节予以修订,结尾处增加以下内容:“本禁令不延伸至:
(1)通过与供应商的合同购买的气象数据;
(2)政府或私人气象卫星的位置。”
(b)发展战略——
(1)概况——在本法颁布不超过6个月内,商务部长与商务部负责海洋和大气的助理部长协商,向众议院科技与太空小组委员会和参议院商业、科学及交通小组委员会汇报,确保高质量商业天气数据采购。该战略下需要评估一系列商业机会,包括通过公私合作获取地基和空基天气观测数据。该战略应包括商业机会的预期成本效益,提出采购数据计划,采购计划包括非政府来源的预期实施时间表。
(2)要求——发展战略应包括:
(A)分析财政和其他利益及其风险,获得商业气象数据或服务,包括通过多年收购方法获得的数据;
(B)明确实行上述行为的计划、设计、预算和执行挑战,包括:
(i)设立标准,确保数据可靠、有效;
(ii)确立如何通过商业实验或创新科技获得数据,并对数据集成到业务应用中进行评估;
(iii)如何保证公用访问预报重要数据,确保美国气象界和公众能有效利用信息;
(iv)参照《美国法典》50503章51节,解决与气象数据或服务合同有关的责任终止或取消费用的问题;
(C)为了有效和高效地执行战略,需确定要求中任何需要的改变和商务部的审批过程。
第十一章 天气研究和创新指导委员会
(a)构建——商务部负责海洋和大气的助理部长应建立一个联邦指导委员会:
(1)为NOAA优化天气研究、真正改进天气预报提供指导;
(2)私营企业或科研团队拥有的现有技术或新兴科技,NWS可与其合作以改进天气预报;
(3)明确加强天气预报员、应急管理人员和公众之间的交流沟通的可能性;
(4)处理商务部负责海洋和大气的助理部长或指导委员会认为可以提高天气预报的创新内容。
(b)项目构成——
(1)概况——商务部负责海洋和大气的助理部长应指定首席专家和改革者,专家应来自与气象有关的科学和工程相关领域,包括大气化学、大气物理、水文学、社会科学、风险沟通、电气工程和计算机模式。
(2)数量——指导委员会应包括至少12名成员,指导委员会的主席应由商务部负责海洋和大气的助理部长在委员会成员中指定。
(3)约束——商务部负责海洋和大气的助理部长不能将大部分成员来自NOAA资助研究中心。
(c)年报——指导委员会应每年向商务部负责海洋和大气的助理部长汇报采纳指导委员会建议后的NOAA项目进展。商务部负责海洋和大气的助理部长应向众议院科技与太空小组委员会和参议院商业、科学及交通小组委员会发布该报告的副本。
(d)持续时间——本法案颁布5年之内,联邦咨询委员会法(5U.S.C.App.)不适用与指导委员会。
第十二章 机构间天气研究与创新合作
(a)构建——科学与技术政策办公室主任应负责建立机构间指导委员会,推进天气服务,强化相关天气研究和改进预报。机构间委员会应:
(1)NASA、美国联邦航空局、NOAA及其相关机构、NSF以及其他天气预报研究相关机构共同参与;
(2)明确和优化尖端预报的需求,协调与预算,并在参与的部门和机构中开展项目;
(3)为满足业务需求和改进天气预报,在相关机构间共享信息。
(b)联合主席——将联邦气象委员会列为工作组的联合主席。
(c)进一步协调——科学与技术政策办公室主任需采取其他必要措施,协调联邦政府与美国气象界、州政府、应急管理人员和学术人员通力合作。
第十三章 OAR和NWS交流项目
(a)概况——OAR助理主管和NWS助理主管应建议项目,选派OAR人员到NWS或NWS人员到OAR。
(b)目标——在OAR的顶尖科学家和NWS的业务人员之间开展常规和直接合作,通过合作加强天气预报改进。
(c)构成——本项目允许10个OAR人员与NWS人员花1年时间进行交流合作。候选人应由OAR助理主管和NWS助理主管挑选。
(d)报告——商务部负责海洋和大气的助理部长应每年汇报,并着重说明该交流项目的最新成果。
第十四章 NWS访问学者
(a)概况——NWS助理主管应建立一个项目,组织博士后和学术人员。
(b)目标——该项目为预报员、学术和私人部门的研究人员提供直接交流的平台,为NWS提供可改进的预报工具和技术。
(c)选拔和任用——交流学者通过竞争选拔,任期不超过1年。
第十五章 定义
本法案中:
(1)AOA—备选方案分析
(2)NESDIS—国家环境卫星、数据和信息服务中心
(3)NOAA—国家海洋和大气管理局
(4)NWS—国家气象局
(5)OAR—海洋与大气研究办公室
(6)OSE—观测系统试验
(7)OSSE—观测系统模拟试验
(8)UNDERSECRETARY—商务部负责海洋和大气的助理部长
第十六章 预算拨款授权
(a)2014财年——2014财年预算拨款授权如下:
(1)8300万拨给OAR以开展本法,其中:
(A)6500万拨给天气实验室和合作研究机构;
(B)1800万拨给天气和大气化学科研项目;
(2)其余款项拨给NWS研究和发展,额外的1400万拨给OAR以开展第三章(b)(4)中的技术转让。
(b)2014财年的其他资金方案——如果2011年预算控制法案(公法112-25)被废除,或被替换为增加拨款的法案,(a)部分将不适用,2014财年的授权拨款为——
(1)9650万拨给OAR以开展本法,其中:
(A)7750万拨给天气实验室和合作研究机构;
(B)1900万拨给天气和大气化学科研项目;
(2)其余款项拨给NWS研究和发展,额外的1400万拨给OAR以开展第三章(b)(4)中的技术转让。
(c)2015—2017财年——2105—2017年每个财年预算拨款如下:
(1)1亿拨给OAR开展本法,其中:
(A)8000万拨给天气实验室和合作研究机构;
(B)2000万拨给天气和大气化学科研项目;
(2)额外的2000万拨给OAR以开展第三章(b)(4)中的技术转让。
(d)限制——无额外授权资金开展本法案,且本法案通过修订。
4 结果讨论
NOAA作为美国跨越海洋和大气的联邦管理机构,近年来其工作的亮点,比如说在国家立法等方面——例如2006年布什总统签署的《海洋行动法》等——更多集中在海洋和生态方面,这也和美国强劲的海洋战略导向,以及NOAA主要领导人多是海洋生态专家(图4.1)有关。然而,NOAA最“亲民”的业务无疑是,也应该是由NWS承担的天气预报,而且与需要久远时间校验和充满更多不确定性的气候预测相比,天气预报无疑更能“打动”或“悲催”民众的心,扰动舆情和学术界。美国气象预报界,在上个世纪末完成现代化前后引发大范围关注10年以后,终于从2012年末开始,伴随着超级飓风“桑迪”的来袭而频繁“上头条”,NWS乃至NOAA面对着极大的压力,而这种压力转化为一次获得更多国家支持的立法过程,无疑是多方期待的结局。
气象部门可能长期与舆情和学术界的质疑和批评为伴。2012年NOAA和NWS遇见的情景,各国气象界都不陌生。一次天气过程,尤其是一次造成特大灾害的天气事件的预报和成效如何,将越来越多、越来越透彻地经受社会各界的围观、评判。2013年开始的国会听证和立法动议,主要触发因素包括了超级飓风“桑迪”预报风暴,但更加直接的因素却是2012年龙卷风预报导致24人死亡,377人伤和20亿美元的损失。如此巨大的损失和气象部门预报不力,特别是预警提前时间是不变的15分钟以内有关系,这样的情景在美国科技高度发达的社会几乎无法接受。现代社会带来的一个直接后果,就是面对自然灾害的脆弱性急剧增加。美国不仅盛产龙卷风灾害,每年飓风季节,大西洋和太平洋飓风更是让美国高度发达和城市化的沿海面临更加严峻的考验。因此,美国学界,特别是媒体一定会紧盯“易出新闻”的天气气候灾害预警部门,拿其预报能力“说事儿”。因此,NOAA和NWS的未来,一定会“压力山大”,其如何应对和尽快提供自身能力,我们拭目以待。
美国在天气预报方面的霸主地位能否回归?美国总统奥巴马曾经在国情咨文中就国际上高铁的发展表示:“没有理由让欧洲和中国拥有最快的铁路”。由于历史的原因,美国自二战之后,以发展公路网和汽车解决交通问题为主,铁路放在很次要位置。即使如此,美国作为世界大国和强国,要在各方面争第一的本性是很难改变的,这一点在军事能力方面,美国表现得更为露骨。从这一美国“国情”出发就不难理解,美国科学院2012年8月发表的,针对上世纪末美国气象现代化MAR项目回顾性评估的第2份报告的标题中,冠以“成为(世界)最佳”,以及2013年美国国会在讨论美国天气预报能力的听证会上,直述“回复美国天气预报领导力”所表达出来的愿望、勇气、和智慧。
气象业务的一个最典型的标签就是“创新型”。当前研发活动的规格、水平、吸引力和推动机制等,实际上制约了今后中短期的发展,与之对应的就是气象业务规程的“不进则退”。
美国是目前天气预报主要手段——数值天气预报的成功地,借助这一优势,美国在20世纪后半叶基本保持了气象预报技术的世界领先地位。然而,天气预报的全球化竞争,特别是欧洲以整个区域之优势,通过创建欧洲中期天气预报中心,实现了在天气预报方面与美国的抗衡,并在21世纪确立了在预报模式方面的领先优势。
“天气预报改进法”会给美国气象界带来什么?
针对这个问题的全面讨论,我们计划在美国参议院通过之后,在第2个专刊上进行。这里,仅根据目前已经掌握的材料,进行初步的讨论。
首先,立法不会干扰NOAA的气候研究部署,而是在今后3年里获得额外的天气方面的研发基金,这样的一个结果无疑让NOAA领导人送了一口气,但是3年会NWS的预报能力是否真能提高,就严峻地摆在了NOAA人面前。虽然总计获得4.2亿美元,力度不可谓不够。但是全面提高预报能力,特别是在各项指标上,要全面赶超欧洲,其面临的考验无疑是严峻的。
其次,立法主要针对的龙卷风和飓风灾害天气,需要NOAA更加谨慎对待和快速出击。从2013年出台的,已经提交给美国总统的《桑迪飓风再建在战略》(图4.2),我们已经看到了针对飓风预防的措施。但是,无论飓风还是龙卷,一些预报指标长时间徘徊不进,要在短时间里突破,还要期待重大创新的出现。
最后,NOAA应该也必须更加开放。美国国会明确任务,最具创新活力的地方是高校和私企,立法草案中严格规定的研发经费外拨比例和卫星资料等的外购,需要NOAA以更平和和开放的态度面对社会,借力实现其既定目标。
链接-1.1 美国众议员Jim Bridenstin
吉姆Jim Bridenstin,来自俄克拉荷马州的众议员,1975年6月15日出生于,1998年在莱斯大学获得本科学位,2009年获得康乃尔大学M.B.A学位,1998-2007年在美国海军服役,2010年起为海军预备役,目前职位为防卫顾问,海军少校军衔。他曾经是美国俄克拉菏马州东北部城市塔尔萨大气和空间博物馆&天文馆的执行馆长,预备役期间,他是美国海军飞行员,可以驾驶E-2C鹰眼飞机。Bridenstine目前还是俄克拉荷马州游泳纪录的保持者。他作为共和党人,2013年1月3日在美国第113届国会上被选为国会议员。
作为年轻的国会议员,一年多以来,Bridenstin作为发起人,已经提交了9项立法动议或修正案、决议案,参与了195项。其发起的法案,涉及科学技术、国会、经济和公共财政、能源和国际事务等多个领域。其中,他在2013年6月18日提交的“天气预报改进法”立法动议,就是其发起的2个科技方面的法律动议案之一,另一项是他在2014年4月2日提交的“简化政府信息的收集和发布”立法动议。
表面上看,Bridenstin的经历似乎很难和气象挂上钩,但是,除了他的家乡是位于美国龙卷风走廊的俄克拉荷马州,耳闻目睹激烈天气带来的灾害以外,他作为飞行员的经历也预示着他对气象科学,特别是天气学完全不会陌生,飞行必修的大量天气学课程,目前仍然是军用机飞行员的议员先生不会挂科。他的一句“我们要天气预报而不是气候预报”代表了美国一部分民众更关心眼下的灾害对生活的影响的情绪。
Bridenstin在众议院通过法案会上发言时,特意停下来插入一段他的亲身感受。他说,作为海军飞行员,他亲眼看到相控阵雷电技术用于探测、追踪和瞄准位于很远很远的地方战机。而这样的技术已经在他家乡的大学——奥克拉荷马大学,被用来探测和追踪云和云中很小的颗粒。这些颗粒能提供反射的雷达能量,这一信息进入数据同化系统,从而进入数值天气模式,我们可以提前1小时预报龙卷,这也是我们今天寻求立法的目标。
Bridenstin 一家5口
链接-1.2 “桑迪预报”
上图为欧洲中期天气预报中心,2012年10月23日对“桑迪”飓风的预测图。而下图给出了GFDL在一天前的10月22日的预测,这些预测都在10月30日飓风登陆前一周或更长时间,比较准确进行了预测,差别在于欧洲是业务预报,而美国是实验室内的研发。
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