根据中、美双边合作备忘，上海气象局汤杰于2014年7月至2015年6月在美国飓风研究中心（HRD）进行客座访问研究。期间，除与美方科学家一起共同开展台风相关观测研究工作外，还观摩了美国飓风外场观测试验的组织实施过程，关注了其科研业务现状。 

一、访问研究主要成果

　　访问期间，先后与HRD的Zhang Jun, Frank Marks, Robert Rogers, Sim Aberson等科学家就台（飓）风的精细结构开展了一系列的观测研究分析。

　　（1）结合STI近年来实施的登陆台风外场观测试验，对台风登陆前后边界层的精细结构及其与台风强度变化的关系进行了较深入的分析。（2）基于HRD的飞机探测资料，对登陆美国的飓风（Sandy）的变性过程进行了较深入的分析研究。（3）与HRD的科学家合作，完成了2014年度飓风试验的部分观测资料的数据处理。在此基础上，利用飞行探测资料和洋面风场探测资料，开发出HRD目前缺乏的基于直接观测的飓风最大风速半径（RMW）/飓风眼壁检测算法，将有望成为HRD确定飓风大风风圈以及大风影响范围的业务工具（相关工作已经进入HRD观测数据程序库）。（4）与HRD的科学家合作，依托上海台风研究所，申请并成功获批2项有关热带气旋边界层观测研究的国家自然科学基金课：“热带气旋边界层湍流结构观测分析及其对热带气旋强度影响机制研究”，“热带气旋边界层精细结构及动力学过程观测分析研究”。

二、观摩美国飓风外场试验及感想 

　　（一）加强观测研究是提高科研业务能力和国际有效影响力的必由之路

　　由汤姆森-路透近20年（1994-2015年）的科学引文检索信息，可见：通过近十年的努力，STI与HRD在境外SCI期刊上发表的文章总数已相当接近（个别年份相同），但是引用（特别是他引数）相差甚大，总体不到HRD的十分之一（图略）。例如2014年HRD被引数为1696篇次，而STI被引次数为151篇次（约相当于HRD1998-1999年的水平）。

　　分析发现HRD的高引用率论文大多集中在观测研究和基于观测的飓风模式技术改进等领域。HRD这些高水平论文汪汪具有很强的创新性并对学科发展及业务应用产生很大的实际带动作用，每次基于观测试验的研究成果发表后，很快会有大批科技人员甚至公众服务人员追随研究和业务开发，产生广泛而深远的科研业务甚至公众服务效益。据不完全统计，在2013年美国气象学会（AMS）年会上，有关热带气旋的文章至少有25%声称直接应用HRD观测资料，间接应用相关资料和相关研究成果的数不胜数。而相比之下，STI的科研较多限于单纯而传统的个例数值模拟和历史资料的分析，关注度和引用数也相对较低。有鉴于此，大力开展台风野外观测试验及相关的业务科研工作，将是提高我们台风研究水平和有效影响力的必由之路。

　　（二）HRD多年组织飓风外场观测试验的成功之处 

　　HRD的飓风外场观测试验，具有：组织庞大而严密，目的明确而实际，设备先进而可靠，管理规范而开放，成果丰硕而实际等特点。1）多部门和单位的协同。每年飓风外场试验的主要参加机构包括美国飓风研究中心（NOAA/AOML/HRD），国家飓风预报中心（NCEP/NHC），环境模式中心（EMC）。多单位协同观测是以HRD为核心的美国飓风外场试验鲜明特点，也为试验提供了良好的资金、人员保证，更重要的是为试验数据的充分应用大大拓宽了范围。2）飓风外场试验规划细致而明确。每年飓风季节来临前，HRD方面会组织所有相关方面和科学家指定年度飓风外场计划，主要内容包括，确定年度试验的目的，所需采用的仪器，参与人员，预计成果等。模块化的试验计划管理为试验实施提供了非常具有可行性的技术路线和考核目标，并通过不同模块的协调，较好的达到了试验结果创新性和稳定性的统一。3）试验组织结构顺畅合理。飓风季节开始后，HRD会组织各个试验部门包括飞行控制部门（AOC）通过现场及远程电话会议每日定时（一般为中午12点至12点30分）图上讨论（MAP DISCUSSION），主要是根据飓风发展情况，确定当前及后续几天的观测策略以及试验安排。4）试验总结非常及时而丰富。在飓风外场试验结束后大概一周左右，此次飓风飞行试验首席科学家会组织各单位模块负责人按照时间顺序逐个介绍试验情况，主要负责介绍外场试验中仪器状态，资料处理和传输情况，观测结果初步分析，后面可能结果等。5）探测装备齐全并富有创新。美国飓风试验主要探测仪器包括有：机载多普勒雷达（NOAA每架飞机2-3部，分别是相对于飞机向前、向后以及向下观测），下投式探空（Dropsonde)，高分辨率洋面风场探测（SFMR），飞机直接探测（Flight Level）等常规探测仪器。多年以来，美国飓风试验已经成为全球气象业务观测试验中，设备最为齐全，常规化业务化最为完整，数据管理最为合理的气象外场观测试验。

三、思考与建议

　　（一）实施以提升我国台风业务科研能力为目标的中国台风预报能力提升计划

　　美国借助持续10年HFIP计划的实施，有效整合了全国的飓风科研业务力量，促进了局校及科研业务工作的有序和协同，有效推动了飓风观测技术和设备的研发，有效促进了飓风观测试验的与时俱进，有效提高了飓风路径和强度的业务预报能力。我国至今没有类似的计划，无序和低水平恶性竞争的情况时有发生。

　　（二）开展中国台风外场观测业务试验牵引台风模式等预报关键技术的发展

　　台风业务的关键瓶颈和重要难点在于其主要发生发展的海洋区域一直缺乏细致有效连续高质量的直接观测数据。因此，开展业务化常态化台风外场观测试验是必要前提，而基于观测资料的快速分析研究和数值模式研发是必然支撑，通过大型科研业务提升计划是将外场观测、理论研究、业务预报和数值研发协同共进的必然途径。

　　（三）积极推动以目标观测为核心的外场试验和科研业务一体化研究

　　经过近二十年气象部门的大力投入，当前我国气象科研业务与国际先进水平的主要差距不在于先进观测仪器和气象观测手段的缺乏，而主要在于缺乏针对海量观测资料细致踏实缜密而卓有成效的研究。出现这种囧境，一方面是因为大量观测仪器在布局和启用时与实际科研业务脱节，造成观测设备和观测数据极大的浪费。另外一方面也是因为由于种种原因，我国科研人员过于习惯采用相对成熟的个例数值模拟结合历史资料诊断等传统成熟的研究思路开展科研工作。这种研究手段和思路的停滞不前造成了我国天量的观测投入与最终业务预报水平实际提高的脱节，也造成了观测、预报与研究三方面人员彼此之间协作不畅。因此，通过大量开展台风外场试验，通过观测试验、研究和业务协同的示范效应，为我国台风乃至整个气象科研业务体系培训出一批能够将观测与预报、数值模式紧密结合在一起的现代气象科技人才队伍是提高我国气象科研业务水平的有效办法。