2011年，中国气象局决定在北京、上海、江苏、广东四省（市）进行率先基本实现气象现代化试点工作，四省（市）成为气象现代化发展的排头兵，肩负着为中国气象现代化发展探索新路的使命。为了有效的衡量四省（市）大气科学领域科学研究的发展现状，本文对北京、上海、江苏和广东四省（市）气象和大气科学领域论文进行文献计量学统计分析，并对四省（市）的论文情况进行比较，从定量角度分析四省（市）大气科学领域发展情况，这有助于明确今后的发展方向和思路。
一、数据来源及统计方法
本研究选择ISI Web of Science平台SCI-E数据库作为数据来源，检索的时间范围是2000—2015年，领域选择气象和大气科学领域，分别检索地址中包含北京、上海、江苏和广东的论文（检索日期为2015年4月15日—4月17日）。为避免漏检，本研究检索江苏和广东的论文时在地址中还分别输入两省省会城市和主要城市名称进行检索。尽管如此，可能还是很难避免漏检，但检索结果应该具有较好的代表性。需要说明的是，检索四省（市）的SCI论文时，并没有限定第一机构是上述四省（市）的机构，即只要地址列表中有该省（市）机构，就入选为该地论文。
二、统计结果及分析
2.1 论文数量
2000—2015年，在气象和大气科学领域，SCI收录北京、上海、江苏和广东的论文数量分别是7676篇、790篇、2227篇和874篇。北京产出最多，其产出论文数量高于其余3省市产出之和，约是江苏产出的3倍，广东产出的9倍，上海产出的10倍。2000—2015年，SCI收录四省（市）大气科学领域论文数量变化情况见图1。由图可见，四省（市）论文数量基本呈逐年稳步增长趋势。北京、上海、江苏和广东2014年的论文数比2000年分别增长了12.2、16.5、16.1和42.7倍。由此可见，虽然北京在论文数量上占绝对优势，但增长率低于其他3省。在四省（市）中，广东起点最低，但增长速度最快，2010年起逐步超越了上海。而江苏的增长率虽高于北京，但每年的论文数却一直低于北京，相差最少的2000年为64篇，相差最多的2013年达720篇。
2.2 论文被引频次
2000—2015年，SCI收录的北京、上海、江苏和广东大气科学领域论文平均被引频次分别是13.04次、11.78次、6.24次和12.30次。其中，北京、上海和广东的平均被引次数都大于10次/篇。与SCI收录四省（市）论文数量相比，平均被引频次排名发生了变化，北京的平均被引次数仍最高，但与排名2、3的广东和上海相差不大。广东论文总产出在四省（市）中最低，但其论文平均被引次数在4省中排名第2。而产出排名第2的江苏，论文平均被引次数最低，与其他3省市差距较大。
2.3 研究机构分布
图2给出SCI收录的四省（市）大气科学领域论文最多的10所机构。需要说明的是，SCI收录的机构中，将中科院各研究所看作一个整体，在此部分中，根据机构名称，将其“一一拆分”，把中科院的产出具体到各个研究所。四省（市）发文最多的机构分别是中科院大气所、复旦大学、南京信息工程大学和中山大学，发文最多机构论文数量占各省市论文总数的比例分别是33%、19.4%、37.2%和27.9%。从论文发表机构的分布来看，科研单位、大学和气象部门是四省（市）发文的主要机构，但各省市机构类型占比仍有较大区别，其中，北京和广东的主要发文机构是科研院所，上海和江苏的主要发文机构是大学。
2.4 研究领域构成
关键词是论文主题的凝练，图3是对2000—2015年SCI收录的四省（市）大气科学领域论文的关键词进行的统计分析，出现越频繁的词，其显示度越高。由图可以看出，模式是四省（市）共同关注的最主要研究领域。北京的研究关键词主要是气候、季风、大气环流和降水；上海主要关键词气溶胶、气旋和PM2.5；江苏省的研究关键词主要还有气候预测、季风；广东的关键词还有气温和大气环流。
2.5 国际合作
2000—2015年SCI收录的四省（市）大气科学领域论文中，北京、上海、江苏和广东的国际合作论文数分别是3435、321、823和343篇，占各省市论文总数的比例分别是44.7%、40.6%、37.0%和39.2%。与各省市合作最频繁的国家/地区如表1所示，从表上可以看出，美国与四省（市）合作最密切，产出最多。与美国的合作论文占各省市国际合作论文总数的比例分别是55.9%、62.3%、65.0%和64.4%。与四省（市）合作密切的机构如表2所示。
与北京合作最为密切的国外学者是来自NOAA气候预测中心的杨崧，合作论文数达45篇。与上海合作最频繁的国外学者是来自UCAR的铁学煕，合作论文数9篇，其中与上海气象局的耿福海合作产出8篇。来自NOAA卫星应用研究和资料同化研究中心的李小凡是在江苏合作论文最多的国外学者，共产出18篇，他主要与南京信息工程大学的沈新勇和罗哲贤合作产出最多，分别为8篇和5篇。香港理工大学的陈鲁言是参与广东省合作最多的学者，共产出19篇。这些学者的基本信息如表3所示。这些学者都是在国内获得学士、硕士学位，而后在美国进行深造，都有在美国学习和工作的经历。这类型学者往往积累了一定的科学经验，或是已在某个领域取得突出成就，他们与国内科学家进行学术合作已成为普遍现象，在缩小中国与发达国家的科研差距中发挥了重要作用。
2.6 期刊分布
图4给出四省（市）发表论文的期刊分布情况（SCI按照期刊影响因子从高到低分为1-4区，每个区分别覆盖25%的期刊）。由图可知，北京、上海和江苏发表论文主要刊载在第4区的期刊上，而广东发表的论文绝大部分发表在第2区的期刊上。四省（市）发表在第1、2区期刊的论文数占总论文数的比例分别是43.4%、25.3%、32.4%和96.3%。
2000—2015年SCI收录北京、上海、江苏和广州的大气科学领域论文分别发表在124、62、83和65种期刊上。刊载四省（市）论文前10位的杂志如表4所示。北京和江苏在ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES刊载文章最多，而上海和广东在ATMOSPHERIC ENVIRONMENT刊载论文最多。
三、四省（市）气象局发表论文情况
2000—2015年，北京、上海、江苏和广东四省（市）气象局发表大气科学领域SCI论文数量分别是78篇、77篇、45篇和74篇，其中的国际合作和国内合作论文数见图5。国际合作论文占四省（市）发表论文总数的比例分别是：35.9%、39.0%、13.3%和17.6%，可以看出，北京和上海气象局与国外合作较为紧密。此外，美国是与北京和上海气象局合作最多的国家，分别合作发表了13篇和24篇论文。与四省（市）合作较多的国内机构如表5所示，可以看出，四省（市）气象局均与中国气象局、中科院和南京信息工程大学有密切的合作，此外，与本省（市）的高校合作也比较频繁。
表6给出了四省（市）气象局产出论文的影响力指标情况，北京气象局论文的总被引次数和平均被引次数在四省（市）中最高，上海气象局在被引5次以上的论文数量上稍高于北京气象局，总的来说，北京和上海气象局影响力高于江苏和广东气象局。图7中将北京的各影响力指标定义为1，与其他三省（市）进行比较，可以更为直观的看出四省（市）在SCI论文影响力上的差异。
四、小结和讨论
2000—2015年，SCI收录的四省（市）大气科学领域研究论文均有不同幅度的增长。这反映出四省（市）对大气科学领域研究逐步重视，科研投入不断增加，广大科研人员的学术和论文质量水平不断提高。同时也从侧面反映出四省（市）科研水平的飞跃，会促进今后大气科学领域研究的飞速发展。
四省（市）大气科学领域的研究人才主要集中在气象部门、研究所和高校。气象部门的优势在于历史数据的掌握、数据观测以及相关科研人员的积累。而研究所和高校往往有学术水平较高的学科带头人、良好的学科梯队和雄厚的科研基础，发表的论文具有较高的学术质量。
研究成果通过发表的论文被大量引用，容易得到科学界同行的广泛认可，产生更深远的影响力。本文显示，北京、上海和广东的平均被引次数较高，影响力较大，而江苏论文的平均被引频次与前3者相比差距较大。从论文刊载的期刊影响力分区上得知，北京刊载在SCI第1区的论文数量最多，但北京、上海和江苏论文刊载在第4区期刊比例最大。另外值得注意的是，广东绝大部分论文刊载在第2区期刊上，显示出广东在科研影响力上的雄心和丰硕成果。
四省（市）产出的论文，1/3以上都是国际合作产出，美国是四省（市）合作最为密切的国家，其他主要气象大国也是各省市合作的主要对象，四省（市）的气象科研合作范围广泛。此外，广东由于地理优势，与香港高校在大气科学领域研究合作频繁。本文挖掘了与四省（市）合作最为密切的国外学者和港澳台学者，他们都具有在国内接受本科教育的经历，如今他们在各自研究领域取得了一定成果并具有相当的国际影响力，我国通过多种渠道积极召唤他们为国效力，他们的参与为开展学科研究和提高影响力发挥了巨大作用。
此外，对四省（市）气象局大气科学领域的SCI论文产出的分析表明，四省（市）论文产出主要是国内合作为主，各省（市）与中国气象局的合作都十分密切。与国外合作较多的是北京和上海气象局，美国仍是气象部门合作最多的国家。影响力方面，北京和上海气象局高于其他两省气象局，广东省气象局产出数量虽与北京和上海气象局差不多，但其论文总被引次数和平均被引次数却远低于北京和上海气象局，而江苏省气象局产出与其他三省（市）有一定差距，在影响力的其他指标上差距也较多，影响力非常有限。
通过以上的分析，可以了解到四省（市）在大气科学领域发展的一些成绩和不足。在今后的发展中，对内需要继续加大科研投入，引进科研人才，激励科研人员的研究热情。对外要加强合作，与欧美发达国家合作开展研究，是提升研究水平的重要途径。通过一系列综合措施，鼓励科研人员提高课题水平，产出高水平的科研成果，激励科研人员在国际上有影响力的刊物上发表文章。提高论文的质量比增加数量要困难得多，四省（市）气象局作为我国气象现代化的排头兵，在今后的科学研究中任重而道远。