根据中英双边气象科技合作项目和中国气象局与欧洲中期天气预报中心合作协议,经中国气象局批准(气外函〔2015〕568号),国家气象中心主任毕宝贵率团一行5人于2015年11月15—21日赴英国气象局和欧洲中期天气预报中心(图1)进行了访问。

一、英国气象局访问内容
UKMO成立于1854年,总部位于英国西南部Devon郡的Exeter市,现有员工约2000人,其中总部约1400人,主要职责是向英国政府及公众提供天气和气候服务,帮助政府及相关服务商提供气象服务及灾害预防决策,以减轻极端天气及气候变化造成的灾害损失。
UKMO的预报服务主要集中在国家级,区域或地方仅有少数人员对当地提供服务,可以说相当于一级的业务布局。国家级业务中心共分为9个部门,分别为指导组、公共气象服务、洪水预报中心、国防服务、海洋服务、商业服务、媒体服务、航空服务和灾害中心。其中,指导组由首席预报员组成,负责对所有预报业务进行指导,确保提供给用户的各类预报产品的一致性;洪水预报中心是2009年4月新成立的部门,组成人员中环境部门和UKMO各占一半,其职责是为政府和应急部门提供全天候的各类洪水预报产品;国防服务部门在上述9个部门中人员数量最多。UKMO的数值天气预报和气候预测以新一代一体化、无缝隙的天气预报及气候预测模式为核心,采用统一的动力框架。其中局地模式(英国)分辨率1.5km(集合预报2.2km);区域模式(欧洲)分辨率4km;全球模式分辨率17km(集合预报33km);此外还有月至季节尺度模式,分辨率为60km。
全球模式包括全球大气(GA6)、全球陆面(GL6)、全球海洋(GO5)、全球海冰(GSI6)和全球海浪模式,耦合模式已发展到第二代(GC2.0),与中国合作的CSSP-China项目将提供亚洲季风区水平分辨率为4.5km的季节模拟结果。
UKMO有一支庞大的模式研发评估队伍,隶属于基础科学研究部门,并与高校和科研机构开展大量的合作。模式发展与改进的基本流程为,模式研发人员将模式结果交给评估团队,由评估团队进行跨时间尺度的完整分析,评估关注的问题主要包括季风、台风、云辐射效应、MJO及其遥相关、阻塞和风暴路径、海气耦合的SST偏差等。围绕这些问题,预报员、评估团队和模式开发人员进行有效的沟通与协作,并将最终评估结果反馈给模式研发部门,进行版本的修订与改进。
未来5-10年内,UKMO的重点是在已有科研和技术基础上,发展一套无缝隙的预报系统,该系统可以完成从几小时的天气预报到10年以上的气候预测,可以实现从全球到局地的天气预报和气候预测,甚至可以实现地球系统变化在未来一个世纪的模拟。
二、欧洲中期天气预报中心访问内容
ECMWF成立于1975年,位于英国Reading市,是由欧盟21个成员国根据公约创建、并得到其他13个合作成员国共同支持的独立政府间机构。
此次交流,恰逢ECMWF成立40周年纪念活动, ECMWF历届管理者和几代科学家、工程技术人员以坚定的信念、严谨的作风、科学的管理以及对人类科学研究理论和技术成果的“精致”应用(特别是大气科学理论和计算机技术成果),铸就了ECMWF今天在全球中期数值天气预报领域的绝对领先地位。经过40年的发展,ECMWF由最初的17个成员发展为现在的21个成员和13个合作成员;员工数量由140人增加至280人;由数值天气预报拓展至再分析、大气成分和水文气象等领域;由最优插值技术发展到集合4D-Var同化技术;大气模式发展为海浪、海冰和陆面耦合模式;模式分辨率由210km、15层发展至目前的16km、137层;由单一确定预报、预报时效为10天,发展为52个成员的集合预报,预报时效延长至中期、月和季节等。
三、收获与体会
UKMO和ECMWF作为全球顶级的气象预报技术研究和服务机构,均致力于高时空分辨率、可靠的数值天气预报技术的持续研究和深入发展,并积极开展如何将数值天气预报与灾害天气预警、天气预报和气候预测相结合的研究。UKMO所有的业务工作,包括天气预报和气候预测,均在一体化模式的基础上展开,所有的服务工作,包括面向特定用户的专业化服务和面向公众的日常服务,均基于统一的业务预报展开。可见,数值预报已经成为气象预报业务的核心和基础,并且,随着高分辨率数值模式的发展,其对于业务的重要支撑作用将更加显著。
随着数值模式和信息技术的发展,预报员的作用将发生改变。预报员对于数值模式主观订正的空间将越来越小,预报业务中的主观因素将进一步降低,取而代之的是如何在理解天气发生发展的基本理论以及数值预报的基础上,开展对数值预报的解释应用,通过技术研发提高预报的准确率和精细化水平。对此,UKMO也非常关注,他们认为,未来预报员应该向“气象学家”转变,也就是说预报员应该具有更为广泛的能力,包括制作产品的能力、创新和应用的能力、提供咨询建议的能力、合作的能力以及为用户服务的能力,这些能力的核心就是能够代表预报领域最权威的声音。
无论是UKMO还是ECMWF,在谈到各项工作的开展,特别是数值预报研发时,都将开放合作作为事业发展的关键因素之一。ECMWF 40周年专题报告会上,Alan Thorpe在报告中多次提到,ECMWF能够取得今天的成功,关键在于合作,这种合作包括英国范围、乃至世界范围内的合作,与大学、以及与其他相关组织机构的合作等。
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