气象业务基本知识.docx

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气象业务基本知识

气象业务基本知识

一、常用缩写及相关概念

CMA：

ChinaMeteorologicalAdministrator中国气象局

NMC：

NationalMeteorologicalCenter国家气象中心

IPA/LASG：

中科院大气物理所/大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室（IAP）

CAMS：

中国气象科学研究院

CCOS：

ChinaClimateObserveSystem中国气候观测系统,相应GCOS为全球气候观测系统。

GAW：

GlobalAtmosphereWatch全球大气观测计划

IPCC：

IntergovernmentalPanelofClimateChange政府间气候变化专门委员会（小组），由世界气象组织（WMO）和联合国环境规划署（UNEP）联合成立。

IGBP：

国际地圈－生物圈计划

IAMAS:

InternationalAssociationofMeteorologyandAtmosphericSciences国际气象学和大气科学协会（科学大会2005年在北京召开，由LASG承办）

CLIVAR：

Climatevariabilityandpredictability气候多变性和可预报性（计划）

GEWEX:

GlobeEnergyandWaterCycleExperiment全球能量和水分循环试验研究计划

Ncep/Ncar/Ucar:

NationalCentersforEnvironmentalPrediction/NationalCenterforAtmosphericResearch/UniversityCorporationforAtmosphericResearch美国国家环境预测中心/美国国家大气研究中心/美国大学大气研究联合会

NOAA：

NationalOceanicandAtmosphericAdministrator美国国家海洋和大气管理局

NASA:

NationalAeronauticsandSpaceAdministration美国宇航局

ECMWF:

EuropeanCentreforMediumRangeWeatherForecasting欧洲中期天气预报中心

T213L31：

国家气象中心现业务运行的全球中期数值预报模式，模式为谱模式，“T”是“Triangle”的第一个字母，表示“三角形截波”的意思，而数字213是指截波数，指213以上的短波全部截掉，L31为层次。

Hlafs：

高分辨率有限区域数值预报系统（国家气象中心）

MM5：

Mesoscalemodel5，中尺度数值预报模式第五版。

ENSO：

ElNino/SouthernOscillation厄尔尼诺和南方涛动

MJO：

Madden－JulianOscillation大气季节内振荡

SCSM：

SouthChinaSeaMonsoon南海季风

SCI：

ScienceCitationIndex科学引文索引数据库

EI：

工程引文检索

3DVAR：

三维变分同化技术－数值天气预报资料同化技术的一种。

Micaps：

新一代气象信息综合分析处理系统。

FCCC:

联合国气候变化框架公约国际谈判

WCRP:

世界气候研究计划

IHDP：

国际全球环境变化人文因素计划

CEOS:

卫星对地观测委员会

全球信息系统中心（GISC）

土地利用覆盖与变化（LUCC）科学计划

国际道路天气常设委员会（SIRWEC）

道路天气信息系统（RWIS）

综合地球观测特别工作组（GEO）

全球信息系统中心（GISC）

国家气候中心（NCC）

北京气候中心（BCC）

世界气象组织的区域气候中心（RCC）

联合国粮农组织（FAO）

联合国开发计划署（UNDP）

联合国教科文组织（UNESCO）

联合国粮农组织（FAO）

国际科学联合理事会（ICSU）

THORPEX：

GTS：

DIVERSITA：

GEO：

UCAR：

IRI：

FRONTIER：

APCN：

3S技术：

指遥感RS、地理信息系统GIS和全球定位系统GPS有机地结合。

气候变化（Climatechange）:

气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。

气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。

《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）第一款中，将“气候变化”定义为：

“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。

”UNFCCC因此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。

气候系统（ClimateSystem）:

气候系统是一个高度复杂的系统，它有5个主要组成部分：

大气圈、水圈、冰雪圈、陆面和生物圈，以及它们之间的相互作用。

气候系统的演变进程受到其自身动力学规律的影响，也受到外部驱动力（如火山喷发、太阳变化）以及由人类引起的驱动（如对大气的组成及土地利用的改变）的影响。

IPCC背景材料：

政府间气候变化专门委员会（是由世界气象组织（WMO）和联合国环境署（UNEP）在1988年共同建立的，包括三个工作组：

第一工作组为科学工作组，负责评估可获得的气候变化的科学信息；第二工作组为影响工作组，负责评估气候变化产生的环境和社会经济影响；第三工作组为响应对策工作组，负责制订有关处理气候变化问题的响应策略（后来第二、第三工作组的职责有所调整，分别负责评估影响与对策，和气候变化的社会经济方面）。

这三个工作组在IPCC的指导下分头进行工作，其主要目的旨在获取气候变化及其影响以及减缓和适应气候变化措施方面的科学和社会经济信息，以综合、客观、开放和透明的方式进行科学评估，并根据需求为联合国气候变化框架公约（UNFCCC）成员国会议（COP）提供科学、技术和社会经济建议。

IPCC是一个政府间科学技术机构，所有联合国成员国和世界气象组织会员的国家都是IPCC的成员，可以参加IPCC及其各工作组的活动和会议。

自1990年起，IPCC已经组织编写出版了一系列评估报告、特别报告、技术报告和指南等（见附表），对各国政府和科学界产生了重大影响，它们已经成为气候变化领域的标准参考著作，被决策者、科学家和其他专家广泛使用。

其中，IPCC第一次评估报告成为联合国气候变化框架公约谈判的基础；第二次评估报告为系统阐述气候公约第二条“气候变化框架公约的最终目标为：

将大气中温室气体浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上。

这一水平应当在足以使生态系统能够自然地适应气候变化、确保粮食生产免受威胁并使经济发展能够可持续地进行的时间范围内实现”提供了坚实的科学依据；第三次评估报告将继续为制定气候变化政策以满足气候公约的目标提供客观的科学信息，从而推动公约的进程。

上述报告分别于１９９０年、１９９５年和２００１年完成，正在开始第四次评估报告的编写。

常用降水量级：

站点降雨量等级

12小时降雨量值/（mm）

24小时降雨量值/（mm）

小雨

0.1～4.9

0.1～9.9

中雨

5.0～14.9

10.0～24.9

大雨

15.0～29.9

25.0～49.9

暴雨

30.0～69.9

50.0～99.9

大暴雨

70.0～140.0

100.0～250.0

特大暴雨

>140.0

>250.0

大气科学领域两院院士（17人）：

科学院院士－叶笃正、秦大河、陶诗言、曾庆存、丑纪范、周秀骥、黄荣辉、吴国雄、李崇银、符淙斌、赵柏林、巢纪平、伍荣生，工程院院士－陈联寿、李泽椿、许健民（统计可能有偏差）

突发气象灾害预警信号：

分为台风、暴雨、高温、寒潮、大雾、雷雨大风、大风、沙尘暴、冰雹、雪灾、道路结冰等十一类。

预警信号总体上分为四级（Ⅳ，Ⅲ，Ⅱ，Ⅰ级），按照灾害的严重性和紧急程度，颜色依次为蓝色、黄色、橙色和红色，同时以中英文标识，分别代表一般、较重、严重和特别严重。

根据不同的灾种特征、预警能力等，确定不同灾种的预警分级及标准。

请至查阅具体标准。

中国气象局令：

2004年8月9日，中国气象局局长秦大河签署第7号令，发布《气象探测环境和设施保护办法》，自2004年10月1日起施行。

《气象探测环境和设施保护办法》，是继《气象行政处罚办法》1号令、《气象行政复议办法》2号令、《防雷减灾管理办法》3号令、《气象资料共享管理办法》4号令、《施放气球管理办法》５号令、《气象预报发布与刊播管理办法》6号令后，又一部与《气象法》配套的部门规章。

也是迄今为止中国气象局发布的第7部部门规章。

《气象探测环境和设施保护办法》共二十八条，分别对气象探测环境和设施保护的责任和义务、保护的主要内容、保护的范围和标准、法律责任等内容作出规范。

它的颁布实施，对于贯彻实施《气象法》，保证气象探测设施和气象探测工作正常、稳定、可靠地运行，不断提高气候变化的监测能力、气象预报准确率和气象服务水平，更好地为经济建设、国防建设、社会发展和人民生活提供气象服务具有十分重要的意义。

《气象法》：

共8章（总则、气象设施的建设与管理、气象探测、气象预报与灾害性天气警报、气象灾害防御、气候资源开发利用和保护、法律责任、附则）45条。

1999年10月31日通过，2000年1月1日起施行。

气象设施：

是指气象探测设施、气象信息专用传输设施、大型气象专用技术装备等。

气象探测：

是指利用科技手段对大气和近地层的大气物理过程、现象及其化学性质等进行的系统观察和测量。

气象探测环境：

是指为避开各种干扰保证气象探测设施准确获得气象探测信息所必需的最小距离构成的环境空间。

气象灾害：

是指台风、暴雨（雪）、寒潮、大风（沙尘暴）、低温、高温、干旱、雷电、冰雹、霜冻和大雾等所造成的灾害。

人工影响天气：

是指为避免或者减轻气象灾害，合理利用气候资源，在适当条件下通过科技手段对局部大气的物理、化学过程进行人工影响，实现增雨雪、防雹、消雨、消雾、防霜等目的的活动。

三大战略：

“科技兴气象”、“拓展领域”和“人才强局”

二、中国气象事业发展战略

发展战略分为五章：

形势分析、总体战略、战略任务、能力建设、战略措施。

气象灾害造成的损失：

在各类自然灾害中，气象灾害占70%以上。

气象灾害种类多、强度大、频率高，对我国经济社会发展带来严重影响。

据统计,我国每年因各种气象灾害使农田受灾面积达3400万公顷（5亿多亩）,受干旱、暴雨、洪涝和热带风暴等重大灾害影响的人口约达6亿人次，造成的经济损失约占GDP的3%-6%。

20世纪90年代以来，在以全球变暖为主要特征的气候变化背景下，气象灾害呈明显上升趋势，对经济社会发展的影响日益加剧；随着我国经济的快速增长，气象灾害造成损失的绝对值越来越大。

1995年以来，每年气象灾害造成的直接经济损失都超过1000亿元，1998年高达2998亿元。

如果考虑到气象灾害引发的生态、环境、地质等继发性灾害，则经济损失更为严重。

自工业化以来，大气温室气体浓度明显增加。

2000年末，二氧化碳浓度已达到368ppmv（百万分之一体积）。

政府间气候变化专门委员会（IPCC）第三次评估报告指出，近百年来地球气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化；报告预测21世纪末全球平均气温还将上升1.4-5.8℃。

全球气候变暖已成为各国科学家、政治家乃至普通百姓关注的重大问题，美国、英国、俄罗斯、韩国、日本等国家已经将应对气候变化的战略上升为国家战略。

气候变化的影响：

2003年10月美国国防部在给政府提供的《气候突变的情景及其对美国国家安全的意义》的报告预测，全球变暖可能导致气候突变，并由此引发全球性骚乱、冲突和核战争，对国家安全产生重大影响。

科学研究表明，全球气候变化对我国生态、资源、环境等产生的负面效应日益彰显。

气候变化导致水资源短缺、大面积干旱、海平面上升、冰川退缩、荒漠化土地扩展等，给我国经济社会的可持续发展带来难以逆转和持久的影响；气候变化加剧食物、水和能源危机，严重影响我国的国家安全，制约经济的快速发展；气候变化特别是臭氧层耗损、大气成分改变造成生态系统退化、粮食数量和质量下降、流行病传播，对人民生活质量的提高乃至民族的生存构成严重威胁。

适应和减缓气候变化对人类社会的影响已成为当今国际政治和环境外交斗争的热点问题。

受国务院委托，中国气象局邀请有关部委的领导组成战略研究领导小组，邀请40多个学科的70多位院士和著名专家组成专家顾问组，邀请300多名专家组成战略研究组，由院士和著名专家领衔，开展了跨学科、跨领域、跨部门的深入研究。

气象战略研究成果：

中国气象事业发展战略研究《总论卷》、《重大科学技术与现代气象业务卷》、《气象与经济社会发展卷》、《气象与国家安全卷》、《气象与可持续发展卷》、《能力建设与战略措施卷》等重大成果。

艰苦探索的近代气象：

近代我国有据可考的最早的气象观测是公元1743年（清乾隆8年）天主教士法国人哥比神父用近代气象仪器在北京进行的气象观测。

最早介绍西方气象知识的书籍是意大利传教士VagnoniAlphonse化名高一志与我国的韩云合作译述的《空际格志》。

鸦片战争后，国内气象设施大多为外国人所建，例如上海徐家汇观象台、青岛观象台及台湾省的气象台站都操纵在列强手中。

我国近代自办气象事业是从1912年成立中央观象台开始的。

以竺可桢等为代表的我国气象工作者，走过了一条艰难探索的气象事业发展之路。

1914年我国设立农业气象站，1916年开始天气图预报方法试验，1928年在南京成立气象研究所，开展了气象和气候（物候）观测和研究，1930年开始正式发布天气预报及台风警报。

1940年全国已建立近50个气象观测台站，1948年发展到123个。

这段时间里，我国气象工作者利用有限的观测资料对中国天气和气候进行初步分析和研究，也开始了动力气象学的初期探索性研究。

蒸蒸日上的新中国气象事业：

1949年12月8日，中央人民政府人民革命军事委员会气象局宣告成立，新中国气象事业从此诞生。

随后,中国气象局和中国科学院等共同组建了联合预报中心和联合资料中心，开展了天气预报的业务和科研工作。

即使国家经济面临诸多困难的解放初期，国家也给予气象事业发展全力的投入，展开了大规模的气象台站建设。

到1956年全国已建成气象台站1377个，基本满足了当时气象分析和预报工作的需要，气象工作者也以不断提高预报准确率给国家经济建设做出了贡献。

“文化大革命”十年，国家的正常秩序遭遇前所未有的破坏，即使在那段非常特殊的时期，我国气象科技人员仍然怀着强烈的事业心和责任感，基本保证了日常业务工作的正常运行，保持了气象资料的连续性。

建立了比较完善的气象业务系统：

天基、空基、地基综合观测系统建设初具规模。

到目前，我国气象、军事、农业、民航、林业、水利等部门先后建立了4000多个各类气象台站。

我国成功发射了四颗极轨气象卫星和两颗静止气象卫星，成为世界上第二个同时拥有双轨气象卫星的国家；正在建设中的具有世界先进水平的新一代多普勒天气雷达网和沙尘暴监测网、自动气象台站网、L波段探空雷达、全球定位系统（GPS）探空站、飞机探测、风廓线仪和三维闪电定位仪等的建设和应用，大大提高了气象综合探测的现代化水平。

目前，我国已初步形成天基、空基和地基相结合、门类比较齐全、布局基本合理的综合观测系统。

气象信息网络建设成绩斐然，气象资料共享率先实现。

已建成连通全国2300多个县、具有较高水平卫星通信和地面公共通信的气象信息网络系统；初步建成了与国防、军事、海洋、航空航天等部门联通的高速通信网。

国家气象信息中心已成为世界气象组织全球气象电信系统区域通信枢纽之一，形成了由国产峰值速度高达每秒3840亿次浮点运算的“神威I”和引进的高速巨型计算机及海量存储系统、高速局域网组成的高性能计算机网络。

中国气象局在科技部支持下率先开展了气象资料共享试点，气象领域的科学数据共享处于国家科学数据共享工程建设的前列。

气象服务效益投入产出比达1:

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1、气象事业的战略定位：

气象事业是科技型、基础性社会公益事业。

气象事业对国家安全、社会进步具有重要的基础性作用。

气象事业对经济发展具有很强的现实性作用。

气象事业对可持续发展具有深远的前瞻性作用。

2、本世纪头20年，中国气象事业发展的战略思想是：

以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻党的十六大精神，牢固树立以人为本，全面、协调、可持续的科学发展观，适应经济社会发展、国家安全和可持续发展的新需求，坚持公共气象的发展方向，大力提升气象信息对国家安全的保障能力，大力提升气象资源为可持续发展的支撑能力。

气象事业发展战略思想的核心：

树立“公共气象、安全气象和资源环境气象”的理念。

3、本世纪头20年中国气象事业发展的指导方针：

坚持以人为本的科学发展观。

坚持“四个一流”的发展道路。

坚持科技兴气象发展战略。

坚持体制创新、协调发展的思路。

坚持扩大开放的发展格局。

4、气象事业发展总体目标：

按照“一流装备、一流技术、一流人才、一流台站”的要求，建设具有世界先进水平的气象事业现代化体系，率先基本实现现代化，实现从气象大国向气象强国的跨越，为全面建设小康社会提供更加优质的气象服务。

为实现这一总体目标，需要建成具有世界先进水平的气象观测体系、天气气候预测体系、气象服务体系、气象科技创新体系，建设具有高度创新能力的气象业务和科学研究队伍，提高气象科技队伍的整体素质。

5、战略任务：

健全与发展具有国际先进水平的气象业务；强化气象事业对经济社会协调发展的服务功能；加强气象事业对国家安全的基础性保障作用；积极开发气象资源促进经济社会可持续发展；大力推进气象科学理论与应用技术研究。

6、能力建设主要包括以下八项工程：

综合观测系统工程、气象灾害预警系统工程、公共气象服务系统工程、气候预测系统工程、气候变化应对工程、航空航天气象保障工程、人工影响天气工程和气象科技创新工程。

4个平台：

建设新一代气象事业现代化体系，就是要建立一体化观测体系，构建气候系统观测平台，使之成为地球观测系统最重要的组成部分；建立信息管理体系，构建气象信息共享平台，使之成为气候系统的信息中心；完善无缝隙预报预测体系，构建公共气象服务平台，使之成为气象灾害预警和应急响应的基础；完善科技、教育体系，构建气象科技创新和人才培养平台，使之成为全国气象科学研究和技术开发的支柱。

7、综合观测系统主要包括：

地基观测系统、空基观测系统、天基观测系统和气象信息网络系统。

地基观测系统可分为地面常规观测系统、地基高空观测系统、地基特种观测系统、地基移动观测系统。

空基观测系统是气象综合观测系统的重要组成部分。

主要建设内容包括发展无人驾驶飞机探空仪等技术，形成续航时间长、升限高、系列化的遥控气象探测系统，并使之成为我国无人区高空观测的主要手段之一；加快国内商业航空器气象观测业务体系建设，开展航空器气象资料下传（简称AMDAR）的业务应用工作；在一些特大城市使用微型无人驾驶飞机探空系统，与风廓线仪相配合进行近地面层、边界层气象观测

天基主要建设内容包括建立以极轨、静止两个系列气象卫星和气象小卫星为主的综合对地观测卫星系统，实现全球、全天候、多光谱、三维、定量探测；在风云一号极轨气象卫星基础上发展我国第二代极轨气象卫星风云三号，建立上午和下午两个轨道平台系统组成的极轨卫星星座，探索建立低倾角轨道卫星；在发展风云二号02批静止气象卫星的同时，发展第二代静止气象卫星风云四号，建立风云四号“光学星”系列和“微波星”系列，发展气象小卫星，使之成为对大卫星的有效补充。

不断提高卫星探测的时间分辨率、空间分辨率、光谱分辨率和辐射测量精度，不断提高使用寿命和可靠性，拓展卫星监测领域，提高卫星遥感应用水平，加强卫星资料的获取和共享能力，积极推进卫星遥感业务化工作。

气象信息网络建设包括综合通信和由高速计算机网络、海量资料存储检索与共享系统、国家级气象信息网络异地灾难备份系统组成的公共基础设施。

8、气象灾害：

我国气象灾害种类繁多，不仅包括台风、暴雨、冰雹、寒潮、大风、暴风雪、沙尘暴、雷暴、浓雾等天气灾害，还包括干旱、洪涝、冷害、雪灾、持续高温、海平面上升和沙漠化等气候灾害。

山体滑坡、泥石流、病虫害等气象次生和衍生灾害也时常发生。

与气象条件密切相关的大气环境污染、重大传染性疾病、有毒有害气体泄漏扩散等。

9、气候资源开发利用

气候资源泛指支持人类活动及整个生命系统的地球表层大气环境条件。

气候资源由人类生产、生活及整个生命系统所必需的光照、温度（热量）、降水（水分）、气压、风、气体成分等构成。

这些气候要素及大气成分共同构成人类和生命活动的基本自然条件。

气候变化或大气成分改变可以引起气候资源的改进或退化。

气候资源是一种可再生自然资源，但其合理开发利用也有最佳值与极限值，称为气候资源的承载能力。

随着经济社会的发展，人们需要不断寻找新的资源来弥补能源的匮乏，气候资源是未来人们可开发利用理想资源。

加强气候资源的合理开发利用，是经济社会可持续发展的一个重要方面。

我国气候资源的开发利用主要是对农业气候资源、光热资源、风能资源等的利用。

加强对气候资源的管理，开发气候资源优化调控技术，是气候资源可持续开发利用和保护的前提条件。

我国除气候资源评价外，气候资源管理与优化调控技术开发仍处于起步状态。

对全球气候资源变化的适应与保护正在引起广泛关注；区域性气候资源变化处于研究中，调控技术开发尚未开始；城市及微观气候退化及其保护和人工调控已经有初步的工作。

气候资源开发利用的重点任务：

加强气候资源承载能力评估。

对气候资源进行评估的目的主要是摸清某一地区气候资源的拥有状况（数量和质量）、可利用程度（最佳值与临界值）及影响气候资源有效利用的气候灾害类型和出现机率等。

不仅要分门类描述和评价农业气候资源、风能资源、太阳能资源等，还要对各类气候资源的组成要素进行分析和综合。

气候资源评估需要定期进行，以便及时了解资源量及其分布随时间的变化情况。

发展气候资源开发利用新技术。

大力开发和推广光、热、水、风等气候资源应用技术。

建立一批农业气候资源、森林与湿地气候资源、草原气候资源等开发示范基地和城市化建设气候资源合理开发利用示范基地。

根据农业区划、农业资源与环境数据库资料，对农业自然资源与环境分类、分区进行评估；加强太阳能直接和间接利用技术的开发；根据自然条件扩大风能利用规模，建立大型风力田，逐步增加风能、太阳能在我国能源结构中的比例，同时解决边远地区生活用电等问题。

发展气候资源管理与调控技术。

气候资源管理是指利用基本科学理论和技术对气候资源进行监测、评价、调配和保护。

气候资源评价要进一步考虑人为因素影响下（全球气候与环境变化、土地利用变化、工业、城镇化、重大建设项目等）的气候变化问题。

研究减缓气候变化对策、区域气候资源保护、大气层保护与大气环境保护等气候资源保护的政策和法规。

开发全球气候、环境变化影响评价技术，区域和局地气候资源及其演化评价技术，气候资源管理技术，不同空间尺度的气候资源优化调控技术，人工调控气候资源的工程设计技术。

10、气候变化问题

（1）气候变化的事实和科学认识

天气和气候的概念：

天气——短时间发生的气象现象；气候——长时期

气候变化：

平均状态变化；离差幅度变化

引起气候变化的因素：

自然波动；人类活动

温室气体：

大气中的水汽、臭氧、二氧化碳等气体，可以透过太阳短波辐射（指吸收少），使地球表面升温；但阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射（指吸收多），从而使大气增温。

由于二氧化碳等气体的这一作用与"温室"的作用类似，故称之为"温室效应"，二氧化碳等气体则被称为"温室气体"除了二氧化碳外，