█ 贾朋群 田晓阳 李婧华

　　本文主要基于美国国家科学基金会（NSF）最新出版的《2018科学与工程指标》和美国“大视角研究”公司发表的《天气预报系统和解决方案市场》中部分信息，并参考前期调研材料，就美国气象事业发展的人才背景和多方位的投入进行梳理，试图全面分析在美国气象界最近数十年以来的发展和改变所依托的社会发展背景中，在人力和财力投入这两个方面的大环境特征。

　　NSF每2年推出的追踪美国和全球科学活动的科学和工程指标报告，成为衡量科技活动全文数据来源之一。2018年最新版的报告，继续给出和更新了美国包括大气科学在内的截止2016年的各种统计结果，此外，NSF首次在统计中包括了技术转让和创新数据，为本报告的后续研究提供了基本数据。

1 美国气象教育：维持和推进

　　美国历届政府，特别是本届特朗普政府，都一贯重视和强调美国必须保持各领域在全球的领先地位。美国气象界目前的能力显然与美国政府的要求有距离，这就带来了压力，对美国的气象主管部门NOAA更是如此。要改变这一状况，NOAA制定了全面的教育战略，在对国民进行气象减灾普及的同时，还吸引更多的人才进入气象行业，为美国气象未来的发展储备更多优质人才。

　　2018年3月，NOAA和霍华德大学共同举办了第九届教育和科学论坛，在每2年一次的这个论坛上，NOAA执行局长、NWS局长等官员悉数到场（图1），面向美国大学员工宣传气象和大气科学教育对国家发展的重要意义。霍华德大学成立于1867年，是一所位于华盛顿的综合类私立大学，为全美著名的黑人大学。自2001年开始，该校和NOAA合作，建立了专门合作中心NCAS-M（Howard University’s NOAA Center for Atmospheric Sciences and Meteorology，霍华德大学大气科学和气象中心），该中心致力于开展天气、气候和空气质量方面的研究。

　　NOAA自2002年开始，建立了与在气象及相关领域具有较高研究水平和较大招生规模的美国高校共同举办论坛的制度，以此增进NOAA与高校之间密切的联系。该论坛之前的八届分别在马里兰大学（2002年）、霍华德大学（2003年）、纽约城市大学（2004年）、佛罗里达A&M大学（2006年）、霍华德大学（2009年）、佛罗里达A&M大学（2012年）、马里兰大学（2014年）和纽约城市大学（2016年）等校举办，在美国气象教育（链接-1）的厚重历史获得传承的同时，也让美国气象部门收获更多人才和成果。

　　NSF从1966年开始，就针对美国的学位教育针对不同的指标开展系统的统计。近年来，NSF每2年推出的追踪美国和全球科学活动的科学和工程指标报告，成为衡量科技活动全文数据来源之一。为了摸清最近数十年来，美国大气科学类顶级人才的培养情况，我们主要依据NSF的统统进行梳理。

　　• 20世纪后半段，大气科学硕士、博士生数量在提升中保持稳定

　　基于NSF在2002年发布的统计数据，美国1966-2001年大气科学硕士和博士学会获得者的数量得到稳步的增加，到21世纪初，博士生的数量稳定在100人以上，最多年超过140人。

　　其中，硕士学位获得者的人数虽然起伏较大，但自1970年代以后，人数基本上是在150-200人之间变动，1980年代中期出现近250人的峰值后，20世纪最后20年保持在200人左右。另外，在80年代以前女性研究生的数量非常少，之后则维持在30-40人，占总数的四分之一。大气科学博士生的数量在20世纪后50年则呈明显的上升趋势。1990年代开始的10年则基本稳定在120人左右。与硕士学位的情况类似，女性博士学位获得者在最近十年都保持在20人左右，占到总人数的六分之一。

　　• 世纪之交大气物理和大气化学学科得到加强

　　表1.1给出1994-2003年美国大气科学各方向博士学位授予人数的变化，作为参照，还给出地球科学相关领域的情况。

　　世纪之交的10年，美国每年大约120人左右大气科学专业博士学位获得者的研究方向发生了一些变化。大气动力学研究方向的博士生从近30人减少了大约一半，而大气物理和大气化学方向的博士生则有一个明显的增加，从不到30人增加到40人左右。气象专业则在20-30人之间变化，没有明显的趋势。另外，主要反映大气科学与其他学科，如计算机模拟、生物学、环境科学等交融的非传统方向的博士生有了较快的增加。

　　• 进入21世纪，大气科学博士生数量加倍

　　图2分别利用NSF的2002年和2018年年报的统计数据，对比了21世纪前和进入21世纪之后，大气科学博士生数量。从结果中不难发现，一方面，美国大气科学学位教育，在上个世纪末完成了一个转换：高层次的博士学位获得者稳定增加后，每年博士学位获得者的人数保持在100以上。与此同时，硕士研究生数量在经历了20世纪80年代中期每年超过200人后，呈现下降趋势，到20世纪末保持在200人以下，即其中一半以上在为攻读博士学位准备。另一方面，美国在大气科学方面博士学位获得者人数，在进入21世纪后的前15年左右，延续了20世纪末增加的势头，特别是在2012年后，进入了年毕业生人数超200人时代。

　　从20世纪末到21世纪初，美国大学气象专业学生的就业形势开始发生了改变。首先，随着20世纪90年代中期美国大规模的气象现代化进程告一段落，与各种项目开发和建设相关的用人需求大为减少。另外，在基本气象业务中，由于各种数值模式准确性的提高，各种气象数据处理和分析、演示系统几乎完全实现了自动化，造成各种岗位所需人员也开始呈现大幅度下降趋势。而在气象科学研究领域，由于国会要求削减公共预算的巨大压力，近年来政府提供的科研经费基本上只降不升，造成了一些获得博士学位的学生由于工作难寻，不得不长期滞留在博士后工作站。而近年来大气科学和相关学科的学生入学人数并没有显著减少，以上情况已经造成了在世纪之交，美国大气科学专业从学士到博士毕业生到政府部门或研究机构求职面临前所未有的就业压力。

　　与此同时，气象预报的准确性提高和多种行业对气象信息的需求增加，美国私人气气象服务领域（包括气象广播、仪器制造等）的就业机会从上个世纪末开始明显增加。例如，据美国气象学会统计，1975年来自美国私人和商业气象业的学会就业人员的比例仅为17%，1990年已经上升到33%，到20世纪末这一比例已经达到约39%。同时私人气象营业额也一直稳定上升。目前，美国400余家私人气象公司中受过高等教育的从业人员达到了约6000人，已经形成了每年4300万美元的产业。之后，美国气象私企因计算机模式、卫星和其他高科技的介入，年产业规模很快过亿美元（见下节）。

　　在大气科学学位教育领域方面，大气动力学领域“少动”，而偏向天气学的“气象学”则不断被“挤压”，而人数呈现波动增加的，是将大气科学作为一般通识教育的一般性选题。这一增长特征，一方面说明了大气科学本身的成熟性，其本身的知识积累已经达到了相当的高度；另一方面，也说明了大气科学已经被更多学科，例如物理学、地球科学、计算机科学等关注并作为重要的应用领域。

　　• 亚裔（华裔）学位获得者：一代风头不减，二代呼之欲出

　　在美国获得大气科学及相关学位的亚裔，尤其是华人学者主要有两个来源，一是海外赴美留学，二是取得美国籍的学生。两类人大约可以用“一代（留学生）”和“二代（非留学生）”划分。在NSF相关统计上，一般以非美国生源来源地和美籍少数裔分别加以统计。近些年，在赴美获得博士学位的国际生源中，中国生源人数一直遥遥领先，从2006年的4448人增长到2016年的5534人，这个数量一直是第二名印度的两倍以上，十年累计占国际生源的28.8%。这些人中，1995-2015年获得美国地球、大气和海洋科学学科博士学位的中国学生共1563人，占亚洲生源的55.8%。

　　NSF统计均未给出逐年中国赴美学生在大气科学领域的具体情况，但可以从亚洲的数据进行粗略推测。表1.2显示的“一代”学生中，2006-2016年大气学科博士学位获得者一直在增加，其中的亚洲生源人数一直稳定在略高于50人。按照中国学生在地球、大气和海洋科学学科亚洲生源中的比例，中国生源估计人数应该稳定在30人左右。

　　美国国籍的学生（“二代”）中，在2016年，获得大气科学和气象学博士的亚裔有17人。而2014年只有1人。根据NSF所做的另一个统计（表1.3），虽然因统计方法不同而数据不能完全对应，但2011-2014年每年获得大气科学博士学位的美籍亚裔都在2~6人。据此，21世纪以来，除了2016年这个特例（可能是学科划分出现变化），美籍华裔大气科学博士的人数都只有个位数，近几年稍有增加。华人学者团体中，海外来源力量仍占强势。

2 美国气象界的率先开展的“局校合作”

　　20世纪50年代，就在美国首先获得数值天气预报的成功和更加肯定地确立了美国大气科学研究在世界上的领先地位的同时，关于气象研究缺乏提高的潜力和在科学、经济及国家安全方面气象信息无关大局的忧虑也接踵而来。

　　为了应对这样的疑虑，美国科学院成立了气象学委员会，旨在“汇集气象和相关的物理和地球物理领域的科学家，用更宽的视角审视气象研究当前的位置和未来需求，提出能够加快这一重要领域进步的项目纲要的建议”。1958年，该委员会提交了题为《气象局研究与教育》的报告，并在报告中提出了六点建议，这些建议的主要思想是：

　　1）立即将向大学和类似机构气象研究的资助提高50-100%以加强基础研究。

　　2）建立国家大气研究所，即今天的NCAR。

　　3）加强美国气象学会工作，吸引更多的人关心气象。

　　4）大学气象系的代表应该组成跨大学的联盟，致力于教学安排、新生录取、奖学金和教科书编撰等事宜。

　　5）天气局应该支持大学联盟里的科学家，尤其是提供研究和教学所需资料。

　　6）大学委员会和其他气象学家应该知晓各种理科奖学金和助学金，并有责任向优秀学生推荐，使他们接受气象高等教育。

　　纵观美国大气科学近半个世纪的发展不难看出，现改名为“大气科学和气候委员会”的美国国家科学院国家咨询机构当初的战略咨询意见，为美国大气科学的健康发展奠定了重要基础。尤其是，建议导致美国UCAR（大气研究大学联盟）和NCAR（国家大气研究中心）的成立，更是有效地将散落在美国各大学的大气科学创新力量进行了整合和再组织，从而将美国大气科学研究队伍和研究资助幅度推向新的发展阶段（表2.1）。

　　另外，从1959年开始，美国科学院还发表了大量研究和咨询报告，为美国气象和大气科学研究活动总体战略的调整和协调发展起到了重要作用。由于美国科学院在大气科学发展战略方面卓有成效的前瞻性工作，美国科学基金委员会（NSF）大气科学部（ATM）委托前者开展专题研究，以指导美国基础科学最为重要的资助机制——NSF确定大气科学基础研究资助战略。为了响应NSF的要求，美国科学院专门成立了“美国NSF资助大气科学研究战略指导委员会”开展了有针对性的调查和研究。

　　NOAA的前身——环境科学服务管理局，自1967年开始就成立了第一个合作所，合作所目前的发展规模表明，NOAA这样的联邦业务和管理机构，通过数十年来开展合作所的实体建设，很好地从学术界获得了科技产出，并武装自己，加快提升了其能力和服务水平。合作所开展的活动，一般分为3种：1）管理和教育；2）NOAA专家参与的项目；3）不包括NOAA专家的项目。这一结构既保证了合作所的研究与NOAA业务上的呼应，又保持了合作所在一定程度上的独立性和前瞻性。2005年9月，NOAA出台了新的进一步规范合作所管理的政策，同时开始了合作所的扩展，主要表现在一个专业所可以和若干个大学共同建设，而非原来的仅和一所大学合作，这使得参与的美国高校呈现快速增加的态势，不仅可以吸纳更多研究、获得试验成功，也有效地扩大了NOAA在美高校的影响。

　　NOAA目前支持着分布在全美23个州及哥伦比亚特区（即华盛顿首府），42所美国著名大学或研究机构组成的16个合作或联合研究所（以下简称合作所）。这些以“CI”或“JI”打头的机构，在编制上属于挂靠的大学或研究所，但其管理和经费资助，NOAA参与其中。合作所的研究领域从卫星气候和渔业生物到大气化学和沿海生态，几乎覆盖了NOAA所有的业务和管理领域。这些合作所与NOAA不同的直属机构联系，后者对合作所整体构架设计、运作、资金支持以及管理等负有监督和指导责任。从地域上看，这些合作所大多分布在NOAA机构附近，为合作所应对国家不同区域的地方气象问题与NOAA开展紧密合作提供了条件。

　　NOAA的合作所是非营利的学术机构，其展示的是支持NOAA使命目标和战略计划最高水平的业务能力和产品的研究。一些合作所与NOAA的实验室毗邻，为实验室的科学家和大学研究者建立了一个紧密和长期合作的纽带；另外一些没有与实验室毗邻的合作所，则让NOAA所有部门了解和认识了研究团队和研究项目。此外，NOAA与合作院校一起提供的正式奖学金，这也成为NOAA教育和培训下一代人才的有效渠道。

　　这些合作所属于NOAA支持的非联邦组织，每个合作所都开展与NOAA使命有关的一个或多个领域的前沿研究。这一合作实体的良性运作，使合作双方共同受益。NOAA获得了一系列，有些是超越了自身能力的（如得到依托院校学术力量、借助大学先进的仪器设备平台开展的研究等），与其使命密切相关的学术成果，为其业务改进提供了资源和带来了机会，培养了人才；作为回报，合作所的挂靠机构得到了NOAA的研究资助，也拓展了这些主要是大学的挂靠机构的研究和教育视野，将研究和人才培养很好地落实到了实处。

3 美国气象界的投入：已经进入“百亿美元”时代

　　2018年4月，美国联邦协调机构（OFCM）在其年度报告中，给出了美国各联邦机构和组织气象服务和支持研究预算（图3.1）。这份统计的结果表明，2017和2018连续两个财年，美国政府部门在气象上的直接投入超过了50亿美元。尽管这份报告统计时，给出了2019财年大幅度消减到不到44亿美元，但考虑到2018财年，美国会针对政府预算案大幅度消减的倾向的反戈一击，下一个财年维持50亿以上预算还是可以期待的。

　　2012年，美国科学院曾经在评估美国现代化建设的报告《国家天气服务：走向最好》（见本刊2012年7期）中，对美国联邦机构当年的投入，给出40亿美元的大约数值，较5年前的2007年（34亿美元）相比，大约每年增加1亿美元。而在美国企业界，该报告同时指出，非联邦机构的投入会在联邦投入之上，约为50亿美元。

　　用2018年的预算与之前的数值对比，美国政府实际在气象上的投入，最近5-6年来加倍了提升力度，年均增加2亿美元的投入，已经实现年预算超过50亿美元的水平。如果再考虑到非联邦机构，主要是美国业界的平行投入和增加，美国气象总投入，应该已经在几年前就进入了“百亿美元”时代。

4 美国气象市场：成熟和竞争是主题

　　美国领先的调查研究机构“大视角研究（Grand View Research）”近年来开始关注气象领域。继2014年推出关于气象信息和气象传感器市场分析报告之后，2018年3月又推出了《天气预报系统和解决方案市场》调查和预测报告（链接-2），针对美国和全球这一市场2018-2025年的划分，给出了全面的预测结果（图4.1）。

　　全球天气预报系统和解决方案的市场规模，在2016年规模达到25.1亿美元，未来10年，该市场的复合年增长率（Compound Annual Growth Rate，CAGR）为7.1%，即到2025年市场将接近50亿美元。

　　这一市场帮助企业实时洞察大气环境状况，从而完成天气敏感的决策以保证企业运作的安全性、可持续性和成本有效性。海运和空中运输增加等因子让环保相关的标准执行力度提升，而水供给对降水的高度依赖等，都是模拟市场提升的关键趋势。

　　目前，美国的这一市场占全球的大约四分之一，占北美市场的约78%（2014年北美市场为8.036亿美元），其中中期预报的市场份额已经超过了短期预报，而长期预报所占份额不多。未来十年，市场整体线性增加的同时，保持短期和中期预报平方秋色的态势（图4.2）。这样的结果也表明，在预报技术上中短期预报技巧的持续提升，在应用环境的背景下，也带了市场增加的乐观估计，而长期预测市场，因难有突破性进展，仅保持缓慢增加。

　　在预报系统的市场分布方面，虽然我们无法获得美国情形，但从报告给出的全球分布来看（图4.3），企业提供的份额占据半壁江山，已经超过了天气服务提供方，而军事应用也占一定比例。

　　导致自然灾害的极端天气条件让人们对环境更加关注。获取更加可靠的气象信息需求的增加，是天气预报解决方案市场的驱动因素。但是，预报模式的复杂性和不准确预报，是市场增长的两大制约因素。

5 小结

　　本文针对美国气象和大气科学学位教育、国家和社会对气象事业的投入以及美国气象预报系统和服务的市场，给出最新的统计和分析，目的在于对中美气象合作走过40年之后，面临的新发展和新思路，给出基本形势的介绍。本文的介绍表明，美国大气科学教育一直是全球最重要的人才基地，受益其中的中国籍学生、学者在未来也会有增无减，吸引他们关注中国气象事业发展，应该是未来中美大气继续合作过程中，应给予特别注意的地方。

　　美国气象事业的投入，已经完成了政府和市场两条腿并进，今后在投入方面，多部门引领、地方和社会投入稳定增加并远超联邦政府的投入，应该成为新常态。这一态势是和未来美国和全球气象预报系统和气象服务市场的预期密切相关的。未来美国气象事业的发展，改进民生的政府推动、赚取利润的市场推动双轨道机制，以及政府和市场友好协商、合作共赢的交叉机制，必将成为主要机制。对这一态势的了解和分析，将有助于我们把握数据时代在国家社会服务智能化导向的背景下，中国气象事业未来更好的发展道路。

 

链接1 著名气象学者参与创办美国前5个大学气象系

　　大学是各国现代学位教育中的最主要的场所。世界上最早期的大学起源于1100年前后的意大利，12-13世纪，英国的牛津和剑桥等著名大学相继诞生。美国早期的大学，如哈佛大学和耶鲁大学，其众多学者也源自欧洲各大学，例如约翰哈佛作为英国剑桥大学的文学硕士毕业生，1636年首先按照英国古老大学的传统，在美国创建了以他的名字命名的大学。美国公共高等教育基本上是美国内战以后才开始建立的。

　　现代气象科学诞生于20世纪初，在第二次世界大战后逐步走向成熟。其中在20世纪前半叶，是传统气象学的经验学派、理论学派和气象预报实践学派之间相互融合、借鉴的初级阶段。随着观测资料和分析的积累和呼唤，气象科学首先发展成为大气科学，站在了更高的高度，具有了更广的视角。同时，气象学家具有的敏锐洞察力，让他们在20世纪中期，抓住了以电子计算机诞生为标志的计算技术革命，成功地找到了解决大气科学这一复杂系统问题的可行之路，并最终以数值天气预报成功为标志，从而构建了地球科学中的重要学科-气象科学。

　　与上述学科发展相对应，是欧美现代气象科学教育的发展和研究中心从欧洲向美国的扩散。其中，较早时期欧洲皮叶克尼斯及其创建的挪威卑尔根（Bergen）气象学校，以及稍晚罗斯贝在美国创建的芝加哥学派、由冯·诺依曼和切尼主持的美国普林斯顿大学高级研究院气象项目等，不仅成为20世纪气象科学发展的华章，因其大多在校园里孵化和形成，对气象科学教育的带动几乎与创新活动同时开展起来，且在美国形成最大规模的气象学位教育。

　　20世纪20年代开始，在陆续从欧洲来到美国的气象学者中，最早成行和最为关键的人物，是瑞典籍气象学家卡尔-古斯塔夫·阿尔维德·罗斯贝（Car-Gustaf Arvid Rossby,1898-1957年）。

　　1926年是罗斯贝学术生涯的一个重要的转折点。这一年他获得了一个基金会的资助，前往美国气象局进行访问研究。而此时大西洋彼岸的美国，气象预报仍然是世袭19世纪简单的外推方法，新的理论和方法几乎无人知晓，美国有较为发达的地面和高空观测网资料，但真正价值却没有在预报服务中体现出来。罗斯贝立志要在美传播和发展新的天气预报理论和实践。然而，他到美国气象局之后，发现几乎没有在天气预报第一线施展的可能。幸运的是，他在天气局他遇见了当时负责美国海军气象服务的赖克尔德弗。这位后来在1938年出任美国天气局局长并任职长达25年，比罗斯贝大3岁的学者，是美国极少数从一开始就关注挪威气团分析理论发展的气象学家之一。两位一见如故的年轻人除了开始频繁地讨论有关的理论问题，还达成了共识，即要使新的理论在美国气象部门成为主流，还要从大学气象基础教育开始。

　　于是在赖克尔德弗通过安排海军预报员在对天气预报很感兴趣的麻省理工学院（MIT）航空系培训，帮助罗斯贝在1928年在MIT创办了美国第一个大学气象系（最开始属于航空系，之后独立成为气象系），罗斯贝也成为第一位气象专业的大学副教授和教授。

　　罗斯贝1928年在MIT主持的美国第一个大学水平的气象项目，同时创立了美国第一个现代气象学意义上的大学气象系。事实证明，这一当时并不显赫的事件，正是由于涉及了教育和人才培养，所以它既是美国大学气象教育的开端，又是美国气象科学研究的转折点，对美国和世界气象界来讲，都具有不可替代的重要意义。与天气局不同，在MIT的教学活动中，明确地将气旋理论的研究和拓展作为气象专业的主要内容。大学里良好的学术氛围，加上罗斯贝力邀的几位观点一致的美国同事的共同努力，使MIT气象系很快人才辈出。

　　罗斯贝在MIT工作了11年，他在开展教学的同时，进行的高水平前沿性研究，大大丰富了当时还很单薄的大气科学理论，也是气象教学活动具有更大得吸引力。从1934年开始到二战前的1939年离开任天气局主任助理，罗斯贝一共培养了6位博士研究生，使他们成为美国最初的高级气象人才。

　　1939年9月，挪威学派的代表人物J?皮叶克尼斯来到美国参加会议并应邀到一些大学进行学术交流，由于这时德国接管了挪威，滞留在美国的皮叶克尼斯在罗斯贝的积极推荐下，进入加州大学洛杉矶分校（UCLA），并以他为主建立了美国第4个大学气象系（当时除罗斯贝最早创建的MIT气象系外，分别在加州理工大学和纽约大学设有气象系）。和当初在MIT的情形类似，UCLA气象系最早挂靠在物理系，而令人感到幸运的是，物理系研究生查尼在1941年成为UCLA助教和气象项目博士生，协助J?皮叶克尼斯在UCLA开展气象教学。

　　罗斯贝离开MIT来到美国天气局工作不久就发现，已有的大学气象系都集中在较为发达的美国东西海岸，而广大的中西部则是一片空白。然而罗斯贝最关心的许多大尺度风暴正是在经过这片土地时发展壮大的，在中西部适当的地方应该再办一个大学气象系为气象部门培养人才的想法很快在罗斯贝的脑子里形成。为了实现这个想法，罗斯贝认为在美国当时的5个区域预报中心华盛顿、芝加哥、新奥尔良、丹佛和旧金山中，芝加哥是最佳的选择。于是在1939年底天气局扩大在职培训时，罗斯贝先将位于芝加哥的区域预报中心也作为一个培训地，随后在芝加哥创建第5个大学气象系提上了罗斯贝的工作日程，他看中了芝加哥大学。为了和芝加哥大学取得联系，罗斯贝至信MIT校长提出建议，后经多方努力使开始挂靠在芝加哥大学物理系的气象研究所在1940年10月1日正式成立。罗斯贝出任研究所，后来在1943年转为独立的气象系的主任。罗斯贝再次网罗了一批思想先进又很有功力的气象研究人员加盟。

 

链接2 《天气预报系统和解决方案市场》对未来气象服务市场的评估

　　行业展望

　　天气预报系统可以帮助企业实时了解大气状况，从而使企业能够仔细规划所有对天气敏感的业务，以确保业务安全、可持续和具备成本效益。促进市场增长的主要因素包括海运和空运不断增长、环境保护规范日益严格以及供水高度依赖降雨等等。极端天气因能导致自然灾害也引发了个人的环境关切。对可靠气候信息和不间断监测的需求日益增加，推动了天气预报解决方案市场的增长。天气预报系统有助于企业获取实时信息，改善决策过程，实现利润优化。然而，天气模型的复杂性以及预报不准确性很可能阻碍市场进一步增长。

　　天气预报技术在北美大多数垂直行业都得到了广泛的应用。同时，北美聚集了众多专注创新的技术巨头。该地区的企业由于技术领先很早就开始利用天气解决方案。技术的进步，如改进数据分析、加强使用超级计算机获取更多计算能力，这些都有利于北美市场。另一方面，预计亚太地区将在预测时段（2018-2025年）成为增长最快的区域。而欧洲广泛采用先进技术，也将是市场参与者的重要市场。

　　预报时段

　　天气预报系统和解决方案有助于分析特定地点当前和未来的大气状况，在降低企业维护和运营成本方面发挥了重要作用。准确的天气预报十分必要，这样企业才能据此做相应规划。依据预报时段，市场被细分为短期、中期和长期。

　　在预测时段内，预计7—10天的中期天气预报将增长最快。中期天气预报可用于水资源、洪水管理和农业等。中期天气信息有助于企业制定小的经营战略决策。此外，随着安全和安保需求不断上升，短期和长期天气预报也将在预测时段显著增长。

　　市场构成

　　采用气象站和雷达来进行准确的天气预报的需求不断增长，天气预报系统子市场预计在预报时段将实现最大复合年增长率。此外，由于海外业务的不断扩大和对可靠气候数据的需求不断增长，空基和地基系统的需求正在急剧上升。

　　解决方案子市场在2016年占市场主导地位，预计其在整个预测时段内将继续领先。这样的高速增长归因于解决方案提供的先进计算和增强数据分析，这有助于降低运营和维护成本。

　　终端应用

　　基于终端应用，天气预报系统和解决方案市场分为企业、国防和军事、气象和天气服务提供商。2016年，企业占据了市场主导地位，并有可能在2025年之前继续引领市场。天气服务系统有助于提供准确的气候预测，帮助企业进行战略决策。此外，由于对先进的天气监测技术的需求日益增加，企业预计会出现高速增长。由于国家间的安全问题日益严重，国防和军事部门预计在未来几年内将显著增长。气象和天气服务提供商将在未来几年里以复合年增长率略高于6.0%的速度增长。不断增加的自然灾害和不确定降水在促进企业采用天气预报系统和解决方案方面发挥着关键作用。运输、能源、航空、石油和天然气等各行各业都需要先进的天气预报系统和解决方案，才能在全球范围内实现平稳运行。

　　区域分析

　　在2016年，北美市场处于市场的中心，这是因为北美有像All Weather,Inc.（AWI）、Campbell科学有限公司、洛克希德-马丁公司、Skye仪器有限公司和维萨拉公司（AWS）等这样的知名企业。技术快速发展、横跨所有主要垂直领域的数字服务不断激增，以及在军事和国防、可再生能源、交通运输和农业等各个领域采用最新技术，正积极地影响着北美地区市场的增长。

　　然而，亚太地区预计将成为增长最快的区域市场，在预测时段内复合年增长率将达到9.7%。严格的监管规范、不断增加的海空运输和水供给对降水的依赖，是促使亚太地区市场增长的关键因素。此外，由于各种自然灾害，对灾害管理的需求日益增加，预计会刺激亚太地区对天气预报系统和解决方案的需求。

　　天气预报系统及解决方案市场份额

　　在市场上的知名企业包括Airmar科技公司、All Weather,Inc.（AWI）、Campbell科学有限公司、哥伦比亚天气系统有限公司、吉尔仪器有限公司、洛克希德-马丁公司、MORCOM公司、Munro仪器有限公司、Skye仪器有限公司和维萨拉公司。

　　这些企业主要集中于提供具有成本效益和创新的解决方案。为了在竞争中获得优势，各公司不断增加研发支出，以开发创新的解决方案。为了巩固自己的地位，大企业采取了扩展市场和开发新产品等战略。例如，2015年Munro仪器有限公司发布了150-系列的天气传感器，用户可以将其与其他传感器进行混用和匹配。大型科技企业也向创新实验室和卓越中心投资，并与各研究机构合作开发新的创新解决方案。