《科学时报》讯 (记者 徐建辉)由中国科学院、第三世界科学院、世界气象组织联合主办,国家自然科学基金委、中国气象局协办的科学论坛——第二届国际气候模拟和预测中的数学物理问题研讨会近日在上海落下帷幕。 该论坛以促进气候模拟和预报研究、解决其中重要的科学问题为宗旨,是上述三家主办单位于2000年联合创建的常设国际论坛。该论坛旨在召集全球高水平有经验的大气和海洋学家、数学家,通过交流观点,深入讨论,以便提出切实可行的解决办法。2001年9月22日至29日,论坛的第一次研讨会在北京成功举行。来自20多个国家的中外代表100多人参加了会议研讨,极大地促进了气候模拟和预报工作的深入。本次会议的主题是短期气候预测,主要讨论季节至年度的预测问题。 9月22日,本届论坛在上海浦东紫金山大酒店召开。在主席台上就座的有论坛三主席之一的世界气象组织秘书长奥巴西教授、论坛的二位执行主任曾庆存教授和卡尔逊博士、中国科学院上海分院院长沈文庆教授、中国气象局副局长郑国光教授和其他贵宾等。 奥巴西教授在讲话中首先对论坛的发起人、中国科学院院长路甬祥表示祝贺和敬意。他指出,这样一个论坛对气候模拟和预测领域的焦点问题进行研究和探索是非常有意义的。他相信,这样的探索将对世界气象组织、联合国环境计划的政府间气象变化委员会的第四次评估报告做出杰出的贡献,也将对气候变化相关的政策问题,尤其是联合国气候变化公约的政策问题做出杰出的贡献。 接着,奥巴西教授回顾了该领域近年来取得的若干研究进展。他指出,全球气候是人类最重要的自然资源之一。适合的气候是人类得以生存的基本条件。适合的气候使我们能生产粮食,适当时间的适量降水为我们提供了水资源。过少的降水或不合时的降水将导致严重的干旱,粮食歉收和饥饿。短时间甚至超过一个季度的过量降水造成的大洪水会带来人类生命财产的巨大损失。我们对热带气旋、洪涝、极端的冷锋和热浪事件带来的灾害耳熟能详。实际上,在有些国家冷锋和热浪造成的死亡常常比其他天气现象更多。我们期盼和依赖适合的温度和降水的季节变化使包括动植物在内的生物圈得以可维持发展。我们知道气候对我们的文化、风俗和健康也是非常重要的。无疑,对月到季甚至更长时间的气候预测将对人类社会、经济的安康的和可持续发展贡献良多。 然而,在季节时间尺度上,对天气事件和天气类型序列的详细预测还不可能。大气的混沌性质,加之不完备和不完整的观测造成的初始条件误差的迅速增长,使得确定性的预测的基本的极限为两周。海陆气相互作用使得超过季节尺度的温度和降水距平的预测成为可能。这些在季节尺度上变得十分重要。 近年来,气候模拟取得了重要进展。其原因包括计算能力的增加使得更加精细的计算成为可能;对气候系统中关键物理过程的了解的深入。这些进展也归功于完备的现场观测和卫星观测数据的获得。这些观测使得我们能够系统地监测大气及其与陆面和海洋的相互作用。在这个方面,中国的空间计划是对这一国际性成就的重要贡献。通过系统地、长时间地将模式结果和全球观测比较,我们增加了对全球气候系统的认识,增加了模拟和预测气候的潜力。 值得特别指出的是,气候模拟的成功应用在东赤道太平洋的厄尔尼诺现象的预测、大气对厄尔尼诺现象的响应预测以及海洋中的其他持续温度异常预测上。在世界气象组织赞助的世界气候研究计划“热带海洋全球大气”项目帮助下发展的海洋耦合模式使我们向业务化的气候预报迈出了第一步。 接着,他分析了科学共同体所面临的许多挑战。他说,首先,大部分耦合模式和较少程度耦合的模式有着某些严重的系统误差,这不可避免地降低了预报技巧。目前可利用的资料限制了统计和动力模式。对动力模式,我们仅能够得到关于全球海洋和陆面条件很有限的信息。并且,目前的初始化方法并没有很好地考虑模式系统误差。这又进一步影响了预报效果。在实际操作上,由于资源的限制,大多数预报模式都没有达到与天气预报模式可比的分辨率。还有,有些模式仅用10个左右的集合样本数。而这明显少于能够保证可靠的概率预报的最优数目。 第二,尽管已经在气候系统的过程和反馈的了解方面取得了相当大的进展,某些领域依然阻碍了提高气候模拟和预测能力的提高。可能最大的不确定性来自于云及其和辐射的相互作用。云对气候系统的反馈依赖于云高、云量和辐射特性,而辐射特性又反过来云的厚度、云中微粒的大小、形状、分布以及气溶胶效应。云的演变依赖于许多过程,主要是控制水汽分布的过程。尽管在云的参数化方面取得了进展,云对气候系统反馈的本质依然认识的很不够。另外一个关键问题是模式中水汽和降雨的处理。水汽和平流层的相互作用也是十分重要的。 第三,海洋过程,尤其是大气和上层海洋的相互作用的模拟已经得到了许多重要的改进,使得以厄尔尼诺、南方涛动和北大西洋涛动为代表的重要气候特征的模拟比以往更好。然而,海洋模式中的大缺陷依然存在。海洋边界流的模拟依然不尽如人意;如中尺度涡的次网格过程仍然没有很好了解。关于如何表述一些如对流和混合的重要过程依然存在很大争论。 第四,陆面过程及其与对流层的相互作用也是两个取得重要进展的领域。同样,对气候模拟还存在重大的问题没有解决。土壤湿度、径流、土地利用的变化、雪和冰等问题仍然在认真地研究。 第五,除了以上全球模拟遇到的问题外,区域气候模拟和预测还额外地面临新的挑战。区域气候的信息来自三个方面:高分辨率的大气环流模式,区域或有限区域嵌套网格模式,以及经验/统计和统计/动力方法。每个方法都有自己的优缺点。如何最好地获得区域气候的信息依然在研究中。 最后,改进季节到年度尺度预测的不确定性估对更好地利用预测产品至关重要。目前正在探索许多不同情况下季度预报应用的可能性。而有效地利用季度预报需要认真地考虑预报本身的不确定性。 他指出,不同时间尺度、世界不同地方的气候异常的实实在在预测无疑具有十分巨大的意义,这在许多场合人们都在强调。这样的预测包括夏天会多热、多冷、多干、多湿,今后五年比前五年是否会更干,平均海平面的长期变化趋势、降雨的变化、河流的变化、热带气旋和其他极端天气出现频率的变化等的准确预测对社会有着相当大的作用。在气候预测面临的挑战面前,世界气象组织自然十分活跃。例如,我们支持“世界气候研究计划(WCRP)”,“全球气候观测计划”和世界气象组织和联合国环境计划的政府间气候变化委员会。 他认为,当前,通过世界气候研究计划,针对更好地了解环境过程和逐步增加的可预报性,许多研究活动正在展开。在“赤道海洋全球大气”的场地试验阶段的成功完成后开展的“气候变率和可预测性计划”,收集了海洋以及海洋和大气相互作用的资料,进行了它们的数值模拟。这些活动将进一步增加我们对海洋在气候和气候预测中的作用的了解。“气候变率和可预测性计划”是“世界气候研究计划”中研究气候变化、有效延伸气候变化预测、更好估计古气候变化的重点。在这方面,“气候变率和可预测性计划”(CLIVAR)特别地研究较缓慢变化的海洋的“记忆”,并且增加对快速变化的大气,缓慢变化的陆面、海洋、海冰等的相互作用,以及地球的化学和生物变化的了解。 在过去的十年,“世界气候研究计划”的“全球能源和水循环实验”取得了重要进展,使我们更加了解大气、全球水循环和大气能量平衡。这无疑会提高从几天到几个月的降雨预报能力。我们在增加对云的形成、它对地球热量平衡影响以及热量平衡如何随温室气体的增加而改变方面也进行了许多努力。中国上所有“世界气候研究计划”活动的重要参加者,特别是在CLIVAR和GEWEX。 季风的研究也是投入研究相当大的领域。季风系统是地球系统中影响全球60%人口的关键气候子系统。许多研究关注季风,尤其是在非洲-亚洲和亚洲-澳洲区域。但是在预测季风暴发和季节内振荡依然面临许多挑战。最近WCRP启动了“联合增强观测阶段计划”。这个计划将利用新型地球观测卫星、现有的卫星,GEWEX大陆尺度实验和其他WCRP活动来完成气候预测和季风系统研究的目标。中国在这方面的参与得到了广泛的赞誉。 为了帮助不同国家从气候预测的发展中受益,帮助利用过去的气候资料来发展各个经济部门如农业和水资源部门,帮助在水资源管理、农业和减灾中利用气候预测,世界气象组织施行了气候信息和预测服务(CLIPS)项目,气候预测的用户和气候预测部门的交流和对话必须进行。充分交流的气候预测产品对充分了解气候预测的用户的重要性是及其重要的。 他表示希望,未来的进展不仅仅依赖于更多的计算时间、更多更好的观测、新技术、更复杂的模式、更好的同化方案和参数化方案,也依赖于像这样的论坛以及将于2003年3月31日到4月3日在北京召开的气候变化国际研讨会。这个研讨会将把最优秀的科学家带到一起,通过交流主意和经验来推进我们的认识。另外,专门的气候中心的建立,比如中国气象局的气候中心,以及最近世界气象组织执行委员会发起的建立区域气候中心更会加快我们的推进速度。国际合作对于增加气候、气候变化方面的知识和提高预测它们的能力都是必不可少的。 世界气象组织将继续把这些活动放在优先的位置。将继续增强其独一无二的业务网络。这个网络包括世界天气观测网、全球大气观测网和水文站。世界气象组织将保证研究所需的基本资料的可获取性。我也保证世界气象组织将给予能够达到更好预测气候目标,有利于21世纪可持续发展的一切支持。 在接受记者采访时,曾庆存教授用“规模较大、水平很高、选题得当”来概括这次会议。据了解,这次会议的参会代表人数和国别超过上次。像世界气象组织秘书长奥巴西教授、世界气象研究计划的主任Carson博士、美国科学院和工程院院士、俄罗斯科学院院士、第三世界科学院院士这样身份的科学家都参加了会议。中国代表中,有中国科学院院士曾庆存、黄荣辉、巢纪平、李崇银、胡敦欣、中国工程院院士陈联寿等,还有来自国内重要大气海洋研究单位的近200位科学家到会。这些人在会议的过程中,进行了充分的交流和热烈的讨论、评述,认为短期气候预测对社会和经济至关重要,它涵盖了许多亟待解决的问题,并在新的高度上形成了若干一致性意见。 参加本届论坛的中国科学家们认为,一年或跨季度气候预报是近年来我们重点研究的科目之一。中国科学院大气物理研究所在发展季风区气候模型方面有着二十年的基础,国际上对各国发展的模式曾经共同做过比较,我国自行研制的模式是位于前列的,有许多特点。本论坛的题目也与今年国际气象日的主题相吻合,我们十分关注突发事件和极端灾害性天气对国民经济的影响,如1998年中国发生的特大洪水、近年来夏季的大范围旱涝和春天的沙尘暴。中国在研究方面既有基础,又有特色,我们有很多先进的东西,可以在国际科技舞台上显示我们的力量。同时,可以锻炼我们的队伍,促进年轻人的成长,我们的国际气候与环境科学中心还致力于帮助第三世界国家培养年轻人。中国科学院领导一直非常重视大气海洋领域的国际学术交流,路甬祥院长亲自倡导设立了这个论坛,并担任论坛的三位主席之一,在经费等方面也给予大力支持。 展望未来,与会学者认为,季风区是一个整体,夏季风盛行时,南亚和东南亚是上游区;冬季风时期,东北亚是盛行区,我们要把这些科学问题作为一个整体来考虑。而且灾害事件中要求我们考虑的因素也越来越多,越来越复杂。例如2001年12月7日的一场小雪,降雪量只有1.8毫米,但产生的“地穿甲”现象却造成了小雪大灾,使整个城市几十万辆车瘫痪,像这样的天气事件就不仅是气温的问题,还有地温等因素。诸如此类还有沙尘暴、热浪、暴雨等等。而且,有些灾害事件还不仅仅是气候、气象问题,还有城市管理、交通疏导、物流安排等等问题。这些非气象问题又对科学工作者提出了新的要求。“不断地探索未知,不断寻找规律,为人类社会的可持续发展服务,这就是我们科学工作者的责任”。这就是为什么会议代表一致同意将明年论坛的主题定为“气候和天气的极端事件及其机理和预测问题”的原因。 CAS-TAWS-WMO论坛系列报道(一) 世界气象组织秘书长Obasi教授莅临上海 出席CAS-TWAS-WMO论坛 应中国科学院路甬祥院长邀请,世界气象组织秘书长G.O.P. Obasi和世界气候研究计划秘书长David Carson于2002年9月21日上午飞抵上海,前来参加即将在这里举办的中国科学院-第三世界科学院-世界气象组织联合发起的气候论坛第二届国际气候模拟和预测中的物理数学问题论坛。受会议主席路甬祥院长委托,中国科学院上海分院院长沈文庆、中国科学院大气物理研究所常务副所长王会军等前去机场迎接G.O.P. Obasi一行。 气候模拟和预测中的物理数学问题国际学术论坛是由中国科学院、第三世界科学院和世界气象组织共同发起并主办的高水平常设学术论坛,中国科学院院长、第三世界科学院副院长路甬祥院士、第三世界科学院副院长Hassan院士和世界气象组织秘书长Obasi教授任论坛主席,中国科协副主席、中国气象学会理事长曾庆存院士任论坛执行主席。三个发起单位于去年九月在北京成功举办了第一届国际气候模拟和预测中的物理数学问题论坛,共有国际国内该领域100多名知名学者和青年学子参加了该次会议。本届论坛在上海举行,大约有100余名海内外学者参加本次会议,其中在该学术领域造诣很深的中国和美国科学院、工程院院士,俄罗斯科学院院士,第三世界科学院院士以及欧亚科学院院士有20多位。论坛旨在针对全球面临的重大气候变化及其对人类和社会的可持续发展的影响展开深入交流和研讨,为世界各发达与发展中国家科学家提供科学讲坛和合作研究平台。本次论坛的主题是气候异常的季节-年际预测问题。 正好是时值中秋,会议执行主席曾庆存院士代表中国科协、中国科学院于当日晚上设中秋欢迎宴款待了前来出席论坛的G.O.P. Obasi秘书长、第三世界科学院院士V. Sa-yakanit和前来出席会议的各方嘉宾。在晚宴上曾庆存院士发表了热情洋溢、幽默风趣的即席致辞,G.O.P. Obasi秘书长、David Carson主席、V. Sa-yakanit和美国工程院院士Norden Huang分别代表世界气象组织、世界气候研究计划、第三世界科学院以及与会嘉宾致辞感谢并预祝会议成功! Norden Huang院士还借日本学者对宴会厅墙上的中国书法的兴趣“逼请”曾庆存院士向客人们翻译和串讲了其上的两首刘禹锡的诗,当Norden Huang“无意”间提及曾庆存院士新近出版的诗集时,G.O.P. Obasi秘书长与大家一起邀请曾庆存院士来一首,曾庆存院士笑而答之:“会开好,我就高兴,高兴才能写诗!” CAS-TWAS-WMO论坛系列报道(二) CAS-TWAS-WMO论坛第二届会议在上海举行,世界气象组织秘书长G.O.P. Obasi教授出席 由中国科学院、第三世界科学院和世界气象组织共同发起并主办的高水平国际气候科学论坛,第二届国际气候模拟和预测中的物理数学问题论坛于2002年9月22日在上海紫金山饭店隆重开幕,出席开幕式的有世界气象组织(WMO)秘书长G.O.P. Obasi,中国科协副主席、大会执行主席曾庆存,中国科学院上海分院院长沈文庆,世界气候研究计划(WCRP)主席David Carson,第三世界科学院(TWAS)院士V. Sa-yakanit,中国气象局副局长郑国光,中国科学院大气物理研究所常务副所长王会军,美国科学院院士Robert Dickenson,中国科学院国际组织处处长傅淑琴,以及来自中国科学院、国家自然科学基金委的有关领导,国内相关研究结构的领导以及来自海内外的著名学者和青年学子共150多人。 开幕式由大会执行主席曾庆存院士和世界气候研究计划主席David Carson共同主持,在曾庆存主席宣布第二届CAS-TWAS-WMO国际气候模拟和预测中的物理数学问题论坛开幕之后,首先由世界气象组织秘书长G.O.P. Obasi教授致辞,他对发起并组织这一论坛的路甬祥教授表示祝贺和敬意;他对这一学术论坛给予高度评价,他认为这一论坛瞄准气候模拟和气候预测领域的挑战性问题,有非常重要的意义;他对这一论坛充满信心,他说道他相信这一论坛将会对世界气象组织(WMO)/联合国环境计划(UNEP)的政府间气候变化委员会(IPCC)的第四次评估报告作出重要贡献,也将对气候变化的相关政策尤其是联合国气候变化框架公约作出重要贡献。他也对资助这一论坛的其他机构表示感谢! G.O.P. Obasi教授在致辞中肯定了近年来我们借助于不断发展的现场观测系统和空间遥测系统增加了对全球气候系统的认识并增加了模拟和预测气候变化的潜力,并且高度评价了中国的空间计划对这一国际性成就的重要贡献;同时,Obasi教授分析了在这一领域我们所面临的六个方面的主要挑战。 G.O.P. Obasi教授介绍了面临挑战,世界气象组织所发起并支持的“世界气候研究计划”(WCRP)和“全球气候观测计划”(GCOS)以及世界气象组织(WMO)/联合国环境计划(UNEP)的政府间气候变化委员会(IPCC),他肯定了中国对WCRP各项行动的积极参与,尤其确定了在“气候变率和可预报性计划”(CLIVAR)和“全球能量和水份循环试验计划”(GEWEX)中的重要地位;Obasi教授还简要介绍了WCRP最近启动的“联合增强观测期计划”(CEOP),对中国对这一计划的积极参与给予高度评价;他还介绍了为帮助不同国家从气候预测的改进中受益,WMO组织实施的“气候信息和预测服务计划”(CLIPS)。 G.O.P. Obasi教授在其精采致辞的最后部分特别肯定了这类论坛形式的学术交流活动以及国际合作对气候预测水平提高的重要作用,提出WMO将一如既往地把这类活动列入优先考虑,并保证WMO为实现给21世纪的可持续发展能提供更好的气候预测的这一目标,将给予这类活动尽可能的支持! 随后,中国科学院上海分院沈文庆院长代表路甬祥院长对世界气象组织(WMO)秘书长G.O.P. Obasi教授、大会执行主席曾庆存院士及所有与会的学者和嘉宾表示热烈欢迎,并对大会的成功召开表示热烈祝贺,他强调了气候预测研究对中国社会经济发展的重要性,介绍了中国科学院知识创新工程,希望各方来宾在上海愉快并预祝会议取得圆满成功! 第三世界科学院(TWAS)院士V. Sa-yakanit和中国气象局副局长郑国光研究员也分别代表第三世界科学院院长和中国气象局局长讲了话,对与会嘉宾表示欢迎并对大会的成功举办表示祝贺! |