天气事业中融合社会和行为科学
发布日期 ：2026-01-05
█ 贾朋群 田晓阳译
序言
考虑到今天社会和技术加速改变，以及我们的大气和海洋变暖，我们与天气的关系在快速演化。社会媒体和个人通信的崛起，丰富了数十年来发布天气信息的公共-私人伙伴关系并使之复杂化；同时也为合作推进与天气预报相关的决策支持带来了机会和在准确性、可靠性和质量控制方面的挑战。
天气界探索社会和行为科学在认识和传播天气知识方面已经有数十年历史，并且取得了很多成功——包括，例如，推进我们对预报过程、警报概念和疏散行为的认知。意识到未能满足的社会各界需求，近年来出现了各种探索性研究，引起包括心理学者、社会学者、经济学者、地理学者和其他学科学者聚焦到面对各种信息交流的挑战。社会科学家已经帮助天气界（提供天气服务的政府部门和私人企业的生态系统）改进了现在被行业称为“基于影响的决策支持”信息的清晰度和可用性。这些工作在天气界找到了立足点，但是社会和行为科学还没有认识到气象科学在尺度和范围方面取得的进步。尽管社会科学在改进天气服务的潜在价值方面已经被展示出来，还有很多工作能够也应该去做。
在过去15个月的时间里，本书编委会被赋予向天气界中政府和其他机构提供指南的使命，就有效融合社会和行为科学知识及在气象、天气预报和防灾方面的应用提出战略建议。委员会召集多次会议，听取数十位来自政府部门、学术界和私人企业的学者的意见。
委员会的报告给出了研究议程，指出了在能力建设方面获得投入回报的重要机遇。我们希望这里提出的建议能帮助天气界进行投资和确定前行之路。这一使命较名义上更为深远，毕竟天气灾害影响所有个人、社区及社会整体的安全、健康和福祉。
Ann Bostrom
William Hooke
联合主席，推进社会和行为科学研究及其在天气界应用委员会
概要
过去几十年里我们观测和预报激烈天气事件的能力有了极大改进。冰雪风暴、飓风和风暴潮、热浪和其他激烈天气事件的预报准确性更高、发生地更具体和提前时间更长，这让公众和社区能采取预防措施。当然，灾害天气还是引发了死亡和其他可预防的社会损失。每年美国公路天气相关的车祸造成近6000人死亡和44.5万以上人受伤。还值得关注的是，有很多激烈天气事件，在准确的预报和广泛传播的预警发出的情况下，依然出现很多人死亡或其他损失——例如，2012年超级风暴桑迪，有100多人死亡；而2017年8月哈维飓风——相关的洪水灾害在德克萨斯周南部导致60人以上死亡，数千人接受应急人员救援。
越来越多的认知表明，大量社会和行为因素影响我们面对天气灾害如何准备、观察、预测、做出反应以及受到冲击。例如，个人对激烈天气事件的反应可能基于其对预报的认识、以往面对激烈天气的经验、对其家里其他成员或财产的考虑、采取建议的预防行为的能力，以及其他很多因素。确实，正是这些因素决定了潜在灾害风险是否实际成灾。因此，引入社会和行为科学（SBS）就成为关键——包括人类学、传播学、人口统计学、经济学、地理学、政治科学、心理学和社会学这样的学科——认识人的知识、经历、观念和态度如何左右他们天气风险的反应；认识人类的认知和社会动力如何影响预报过程本身。
改变中的天气界
国家气象局和更广泛的“天气界”已经意识到，改进公共安全需要的不仅仅是提供及时、准确的天气预报，还必须相应地扩展其业务目标。重点越来越多地放在帮助个人和社区降低脆弱性和在天气灾害事件来临前规避风险，同时支持应急管理者、交通指挥者，以及灾害天气临近时保护公共安全的其他人，和灾害天气发生时指挥应对、开展营救和恢复的人们。
实现这些远大目标需要在天气界转变思路，让社会和行为科学成为研究和业务的组成部分。如图S.1中描述的，SBS研究带来的巨大潜力不仅在改进灾害天气预警的传播方面，还能改进天气风险的预防和缓解，有利于灾害监测、评估和预报过程；以及让应急管理和应对受益；同时让长期恢复过程更加有效。
快速的技术进步和天气界体制转变还推动了更好融入社会和行为科学的需求。例如，人们获得天气信息的渠道一直在增加，譬如针对特别用户提供定制预报信息的手机天气App和私人天气公司极大增多。面对这些变化持续推进公共安全和福祉，需要从很多不同的社会科学学科及研究方法中获得启示。还需要在公共、私人和学术界中天气相关服务提供者之间建立新的参与和合作方式。
研究任务和方法
作为应对这些挑战正在实施的步骤，国家海洋和大气管理局（the National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）向国家科学、工程和医学科学院（the National Academies of Sciences,Engineering,and Medicine）提出成立一个委员会，针对天气界融入社会和行为科学面对的挑战进行探索和提供指导。这项工作包括评估当前SBS活动，描述改进SBS融合带来的潜在价值和妨碍这种融合的障碍，制定研究规划，以及确定成功推进SBS-天气研究的相关发现向业务进程转化的基础和制度化建设（见Box1.2中任务的完整描述）。
此项工作的另一个委托机构，交通部的联邦高速路管理局（Federal Highway Administration，FHWA），要求委员会对道路天气安全问题给予特别的关注。这些问题之所以受到更多关切是因为，到目前为止天气相关的死亡和受伤占交通事故的比例最大，同时还因为出现危险天气时，驾驶员面临特别的脆弱性和做出的选择不仅影响自身，还有他人的安全。向旅行者传递道路天气信息的系统和技术在持续改进，类似自动驾驶交通工具的转折性改变或许从更本上改变人们如何在交通工具里应对危险天气。SBS研究对于设计安全、有效的道路信息系统，以及认识交通管理人员和个人驾驶员面对这样的发展的需求和行为都非常关键。
委员会为了完成使命，其组成包括了来自多领域的气象专家，包括公共、私人、学术界；还有在社会学、行为科学和相关学科，如传播、决策和政策科学、人类因子和社会学方面训练有素的专家。委员会的信息搜集工作包括了召集的4次公开会议（包括一次全天研讨会），听取天气界数十位来自不同机构专家的声音。
近期进展和依然存在的挑战
面对天气-社会交互界面很多维度研究获得的不断增加和多样化的基础，在过去20年或更长时间里被建立起来。针对其他一些主题，本项研究探索了影响天气界提供信息的专业途径的交互过程和决策的因子，这样的信息提供包括了人们获取、解读和利用危险天气预报、警报和防范信息的过程；不同天气灾害构成社会脆弱性的因子；以及天气信息对于不同领域和利益相关者的经济价值。研究取得的进展为天气界做强带来了改变的机会，可借助新工具和模式让在更大和更小尺度上收集、分析和应用数据和信息成为可能。例如，眼球跟踪（eye-tracking）技术现在能针对天气相关的预警可视化信息的利用开展精密尺度研究。社会网络信息的广泛传播和影响研究，现在可以通过社会媒体分析和应用大数据、数据分析和智能计算开展。
正如这些研究和数据收集活动所展示的，进一步推进天气相关的研究令人振奋的机会出现了，这种研究可以限于社会和行为科学内，还可以跨越社会和物理科学。目前为止创新研究项目和活动已经展示了其对社会和行为科学，以及对于气象学的意义所在。然而，取得这样潜在的成就，需要面对依然存在的障碍和挑战。该领域的研究依然是初步的。新的启发还没有常规应用于实际，知识的积累受到在该领域相对小尺度的、间断性和不平衡的研究投入的阻碍。
在SBS-天气界面研究的资金支持，最初来自NSF、NOAA、DHS和FHWA的项目。具体的资助强度很难查明，因为这些机构一般不对SBS项目分开管理，很多大项目中包含了SBS研究，是更大项目的一部分。然而，整体上看SBS-天气相关研究的资金支持水平在不断提高，但在这些机构的天气研究整体支持的盘子里占很小比例。很多年前发表的一些报告已经强调了和本项研究确定的类似的需求和挑战，确实很多相同的挑战依然如故。证据表明战胜这些挑战不是受到思路限制，而是受到资源限制。截至目前有限和不平衡的SBS-天气研究支持（多学科和交叉学科）难以维持活跃研究的基本规模，更别提拓展研究能力了。
天气界的组织——包括一些联邦机构、私人企业天气公司、学术机构和专业社会团体——一致认为需要积极拓展SBS-天气研究，这可以通过在这份报告中讨论的各种实际角色实现。私企天气公司开展所有市场研究和公众调查（经常主要瞄准扩大收视和市场份额），可以直接对完全新的SBS洞察做出贡献；当然，目前这些洞察还没有与更广泛的研究界形成共享。支持这类研究的公共-私人关系可以让所有参与方获得巨大收益，尤其是通过推进跨越天气预报和传播链不同部分的看似是“端对端”的研究。
高质量数据的定期收集是推进SBS研究的关键基础。目前一些联邦机构的数据收集活动，通过适当补充和更多机构间协调，能够极大拓展我们对灾害天气的社会环境的认识。这包括，例如，由NOAA（国家气象局“服务评估”、自然灾害统计）、联邦应急管理局（减轻评估团队项目，国家家庭调查）、疾病控制和预防中心（灾害监测工作组项目、国家健康统计中心的死亡数和伤害数据收集）等牵头开展的数据收集活动。
还有一些阻止将SBS研究与天气界融合的障碍，当鼓励具有不同知识背景、研究目标和能力的不同科学团队开展交叉学科研究时这些挑战就会出现。例如，只是将SBS研究视为物理和工程科学中天气研究的一种“补充”，实际上多学科方法开展天气相关的研究应单独立项。面对这些障碍需要更现实的认识（通过气象和天气界其他学者）不同学科、理论以及社会和行为科学所用的研究方法；认识积极的SBS研究所需的时间和资源；以及认识在面对复杂的社会科学问题，提供一个简单、普遍可行的答案的内在局限性。
在天气界持续支持和有效利用社会和行为的科学框架
天气界的政府机构、私企天气公司和学术研究机构在推进SBS-天气界面研究和应用方面都发挥着重要作用。为了描绘参与此项研究所有人的真知灼见，以及我们针对优先领域建议的分析和对当前差距和机会的认识，我们给出以下天气界优先行动的建议。
着力打造建设认知的领导力
向传统上植根于物理科学的机构有效地融入社会和行为科学，需要最高层上的领导力。在整个天气界，领导者本身需要投入时间认识和采用多种方式向关键选民和利益相关者传播认知，在这方面社会和行为科学能够提供帮助，推进机构实现相关的目标：包括天气有序；灾害监测、评估和预报过程；应急管理和反应；以及长期恢复等。为了支持这一努力，联邦机构、私人公司和天气界的主流科研项目需要扩大其领导班子队伍，包括吸纳具有强大和多种社会科学背景的执行者和管理人。
建议：天气界的领导者应该分步骤提速这一范式的转变，这种转变可以通过认识SBS在落实其组织使命和实现业务与研究目标，通过将SBS专家招入其领导班子队伍中，以及通过建立相关的政策和目标让机构做出必要的改变来实现。
整个天气界的能力建设 建设SBS研究能力是整个气象界关注与责任。但是，NOAA应起到核心作用以推进这一研究，这是该机构实现其改进国家天气意识目标所必须的。因此，NOAA到目前为止的建设方式是支持一个临时的不同SBS研究活动混合（包括内部、承包人领导和直接竞争）项目，还有一些不同的团队和能力建设计划，以及NSF基金提供的附加支持。尽管这项努力让一些研究者取得了有价值的进展，但在整体上已被证实难以形成持续的该领域研究势头，推进研究成果显示的新思想的有效业务应用。
支持和实施SBS研究的能力建设依赖于更多维持经费和增加智力资源，包括在SBS研究及其有效应用方面训练有素的专业人员。在NOAA几个可能的推进SBS能力机制在本报告里给出，例如创新公共-私人伙伴关系支持学科间天气研究、建立聚焦于SBS的NOAA合作所、或在已有的合作所中设立SBS相关项目等。其他关键联邦机构，例如NSF、DHS和FHWA，以及学术机构和研究实验室、私企等，也将是在SBS-天气界面支持研究和业务能力拓展的关键。
同样重要的研究支持机制是研究评价和大纲设定活动、团队建设项目以及信息共享交流场合，这些活动能帮助建立一支专注于SBS-天气界面专业研究队伍。一些公共机构、私企和学术单位已有的可持续的对话和战略规划平台（例如，美国气象学会、国家天气联盟和美国州高速路交通办公室协会等）也可以为SBS相关的战略计划提供有效基础。机构间合作和协作可以通过联邦政府当前雇佣机制进行追踪，例如机构间工作组或基于大学和多部门支持的研究中心等。
完全落实本报告讨论的开展SBS相关活动的途径，可能意味着天气界做出重大调整，需要NOAA及其大量合作组织的文化和业务做出改变。需要齐心协力，才能让今天的专业队伍在未来实现认识和高水平地推进所需的SBS-天气研究和业务融合。特别是，着力于培训项目能够帮助社会学、物理学和工程科学的研究者更好地相互认识各方研究方法和能力上的特点及局限。可行的方式包括学科间或联合学位项目、在多学科或跨学科中心接受团队培训、基于NOAA当前开发的SBS培训活动的能力建设和利用已有培训平台，例如FEMA的应急管理学院和UCAR的COMET项目等。
建议：联邦机构和私企天气公司应该引领SBS学术的多方面的实践，立即启动一个规划程序，确定共同推进SBS-天气界面研究的特别投入和活动。这个规划程序还应该考虑支持研究评估、议程设定、团队建设、信息共享的关键活动，开发可共同追踪这类在SBS-天气界面研究活动资金支持的方法。
此外，NOAA应该建立更加可持续的SBS-天气界面研究和业务方面的制度能力，应推进合作计划以在天气相关业务中起关键作用的其他联邦机构扩展SBS研究。尤其是，这方面应该包括来自以下机构的领导决策：
• NSF，在SBS-天气界面交叉学科研究的有力和持续项目支持，
• FHWA，针对天气影响驾驶员的选择和行为的相关研究，
• FEMA，影响天气防备的社会和人类因子研究，包括个人和社区决策和行动以及应急部门针对天气灾害的预防、反应、减轻和恢复。
天气界的所有参与方，应为当前和下一代员工持续开发和实施培训课程，以拓展SBS-天气研究能力和在天气界的应用。
瞄准关键知识缺欠
建设天气相关的行动、行为和决策的科学认识需要明智的研究投入，厘清特别的知识欠缺并加速学科整体上的成熟。委员会确定了一系列近期的关键问题，跨越了天气传播和决策的不同阶段，在图S.1中给出。在报告中进行了详述的研究问题，可以概括性地划分为以下主题。
建议： 天气界应支持以下领域的研究：
• 聚焦天气业务体系的研究。面对当前业务体系的缺口，需要开展天气信息制作、发布和评价系统层面上的研究；研究预报员、广播媒体、应急和交通管理者、私人天气公司建立信息和进行互动和交流的方式；研究预报员的决策过程，例如哪些观测平台和数值预报指导被利用和如何被用；研究如何评估天气服务的经济价值；以及研究天气预报机构和天气界其他机构的团队绩效和组织行为。
• 风险评估和应对， 以及影响这些过程的因子。该领域包括研究如何更好地向有独特需求的小众人群送达和提供信息，例如车辆驾驶员和其他因为其位置、资源和能力对有害天气脆弱的人群。还包括研究人群对天气信息为什么感兴趣、怎么获取和进行解读，以及他们的决策和行动是怎样受到特殊的社会或物理环境、之前的经验、文化背景和个人价值观的影响。
• 信息设计、 发布、 解读和利用。持续的挑战包括以不同的形式解释预报不确定性是如何影响认知和采取的行动；如何平衡信息的一致性与适应不同地理、文化和利用环境所需的灵活性，包括警报特殊性和基于影响的警报；以及新的通信和信息技术——包括天气信息的不同来源、内容和频道的增值——与信息设计的交互，以及新技术正在如何改变人们天气信息的获取、解读、预防和反应。
结论
侧重点从大气环境的预报改变转为“保护生命和财产”和“提升国家经济”并非循序渐进的步骤，而是天气界的一个重大转变。气象研究和数值天气预报的推进要持续下去，而为了实现这些努力投入的最大回报，需要全面借助社会和行为科学——无论是从拓展 SBS 学科知识的前沿角度，还是从哺育这些学科在整个天气界更广泛的应用来审视，都是如此。
应用科学的其他领域——特别是公共健康——提供了融合社会和行为科学有效战略的重要教训。例如，在疾病控制和预防以及商品药品管理局的工作中融入 SBS 被发现是重要的，这种融入包括了在这些机构的高层领导和基层部门的介入、可持续的资助和内部 SBS专门知识的核心作用等。
这些经验表明，在以前被其他科学领域把持的行业，社会和行为科学要站稳脚跟，必须有耐心和恒心。但是有了高层领导和洞察，持续的资金支持和创新伙伴关系，的确可以获得极大的成功，让全社会受益。