辉煌十一五系列访谈之九:夯实基石,为气象事业发展

　　主题：“十一五”期间综合观测系统建设成就

　　嘉宾：中国气象局综合观测司司长王晓云

　　主持人：中国气象报记者苏玉君 吴越 王敬涛

　　气象综合观测系统建设是气象业务的基矗“十一五”期间，我国综合观测系统面向需求，加强现代化建设，着力推进大气监测自动化工程、气象监测与灾害预警工程、气象卫星工程、新一代天气雷达工程等重点工程，综合气象观测能力整体实力取得了较大的发展。今天，我们特别邀请到中国气象局综合观测司司长王晓云，请他就“十一五”期间综合观测系统建设情况，以及“十二五”规划与大家交流一下。

　　中国气象局综合观测司司长王晓云

　　记者：“十一五”期间，我国综合观测能力有哪些提高？综合观测系统现在处于什么样的水平？

　　嘉宾：“十一五”期间，我们实现了我国极轨气象卫星技术升级换代和上、下午星组网观测，静止卫星双星观测、在轨备份，气象卫星的技术水平、运行稳定性和寿命、应用能力等都有了重大突破，已经成为与美国、欧盟并列的同时拥有静止和极轨气象卫星的三个国家（地区）之一。世界气象组织已经将我国风云卫星纳入全球业务应用气象卫星序列，使我们国家的风云气象卫星与欧美等国的气象卫星一起，形成了对地球大气、海洋和地表环境的全天候、立体、连续观测的卫星观测网，增强了人类对地球系统的综合探测能力。形成了由164部天气雷达组成的、覆盖全国重点地区的天气雷达观测网,实现6分钟一次的数据实时传输和联网拼图。完成了全国高空气象观测站的技术换代，通过全球定位系统气象观测（GPS/MET）站网和风廓线雷达业务试验网建设，大气的垂直观测能力得到提升。

　　国家级地面气象观测站基本要素实现自动观测，自动气象站达到33111个，自动气象站的乡镇覆盖率达到85%。完成了大气本底站观测系统升级，具备温室气体连续在线观测能力。海洋气象观测在“十一五”期间也实现了由无到有的跨越式发展。

　　总之，观测系统在各级政府的关心下，在中国气象局党组的领导下，取得了举世瞩目的成就。

　　记者：目前我们综合观测系统的布局是怎样的？我国天基、空基、地基分别得到了怎样的发展？

　　嘉宾：目前我国已初步建立了地基、空基和天基相结合，门类比较齐全，布局基本合理的综合气象观测系统。

　　在天基观测方面，从1988年9月7日发射第一颗风云气象卫星开始到现在，我国一共发射了6颗极轨气象卫星、5颗静止气象卫星。与常规气象观测相比，气象卫星在观测覆盖范围空间分辨率、时间分辨率上都具有很大的优势。比如，风云三号卫星实现了全球观测；风云二号静止气象卫星可以提供半个小时一次的高频次观测资料，加密观测更是可以提供15分钟一次的观测资料，这是天气分析特别是短时预报和临近天气预报的重要依据；风云三号极轨气象卫星资料最高空间分辨率可以达到250米，这为生态与环境遥感，旱涝、积雪和森林与草原火灾等自然灾害的动态监测提供了强有力的支持。

　　伴随着卫星的发展，地面应用系统的功能和服务能力也不断提高，建成了功能齐全、布局合理、技术先进的气象卫星地面应用系统。地面应用系统突破了卫星资料接收处理、预处理、产品处理、存档、分发、应用等众多关键技术，成功解决了大数据量、高速气象卫星数据的实时采集和异地间实时远程传送问题，实现了多星业务化接收处理，系统运行稳定，运行成功率保持在99.5%。

　　在空基观测方面，“十一五”期间，我们国家建设了30个L波段探空系统，全国120个高空站全部完成了由机械式探空仪到电子探空仪的换代，实现了主要探空设备的统一。L波段探空系统是我国自行研制的，具有独立知识产权的高空气象观测系统之一。随着L波段探空系统的推广应用，我国常规空基观测能力进一步加强；自动化程度、观测资料的精度和时间密度得到了显著提高。

　　L波段测风雷达

　　在地基观测方面，“十一五”期间，天气雷达由91部增加到164部，形成了规模居世界前列的天气雷达观测网。新一代天气雷达网实现了6分钟一次的数据实时传输和联网拼图，在定量估测降水、临近预报、灾害性天气监测和预警等方面发挥着重要作用。初步建成了由24部固定式风廓线雷达组成的局部业务试验网，开展高空风全天候、连续观测。从无到有建设了433个GPS/MET观测站组成的观测网，实现了大气水汽总量的连续观测。初步建成了10个站组成的地基空间天气观测网。

　　图为2010年7月22日13时48分，广东省湛江雷达站收到的台风“灿都”的雷达回波图。

　　全国2418个国家级地面气象观测站全部实现了温度、湿度、气压、风速、风向、雨量等基本气象要素的自动化观测，观测精度达到了世界气象组织的观测要求，稳定运行率超过了99%。雷电观测站点由116个增加到425个，基本覆盖了全国有人区域；农业气象观测站网进行了全面调整，农业气象观测站达到653个，作物气象观测更加紧贴需求。建成1210个自动土壤水分观测站，提高了土壤水分观测时效，在抗旱气象服务保障中发挥了重要作用。

　　“十一五”期间，我国自动气象观测站的数量呈递增趋势。

　　通过对青海瓦里关等四个全球/区域大气本底站观测系统升级等工作，具备了温室气体连续在线观测和反应性气体等观测能力。通过与交通部门的合作共建，在部分省份的高速公路两侧建设了交通气象观测站731个。建成了由400座风能观测塔组成的风能观测网，为全国风能资源开发利用奠定了基矗目前，已拥有18个气象观测浮标，109个海洋观测站点（海岛站、石油平台站）。

　　记者：“十一五”期间，在许多重大活动的气象服务保障中，如北京奥运会、国庆60周年庆典以及上海世博会期间，我们的综合观测体系起到了怎样的作用？

　　嘉宾：“十一五”期间，我们除了完成上述观测系统建设任务，还建成了各类移动气象观测设施近200个，为气象灾害应急服务和北京奥运会、上海世博会等重大活动气象保障服务提供了丰富的观测资料。

　　气象综合观测系统建设是气象业务的基矗为做好重大活动的气象服务保障，我们提早部署，全程跟踪。为满足重大活动气象服务需要，针对不同重大活动（如珠峰圣火展示）所在地的天气气候特征、本地及上游影响天气系统发生发展的敏感区、天气系统的时空尺度以及不同观测设备的特性，设计实施综合观测系统的建设。优先开展了重大活动所在地及周围区域的建设工作，有针对性地提升观测能力。在北京奥运会、国庆60周年庆典及上海世博会气象保障服务期间，根据需求组织开展卫星、探空、雷达等加密观测。关键时期，组织相关单位技术人员，到站值守，全程保障。

　　图为珠峰气象观测站内的全天空成像仪。

　　以北京奥运会为例，自北京申奥成功后，我们就根据中国气象局党组的要求，积极筹建能满足奥运气象服务需求的现代化综合观测体系。建设的重点放在北京、青岛赛区及周边地区，建设项目包括自动气象站、多普勒天气雷达、风廓线雷达、闪电定位仪、GPS水汽观测站、水文气象浮标站以及移动气象应急监测系统等多种类型，最终形成了高时空分辨率综合立体的气象观测系统，使气象综合观测能力得到了很大提升。为保障奥运火炬珠峰传递活动，我们在珠峰地区建立了临时加密观测网，包括地面观测站9个，其中7个每小时观测一次，2个便携站每分钟观测一次；GPS探空站2个，每天观测2次，登顶时段在大本营加密为每小时一次；单测风仪3台，每分钟进行风的观测；全天空成像仪2套，每分钟1次观测。这些观测站网的建设，构成了可以覆盖赛区及周边地区或满足奥运特殊服务需求的综合立体气象观测系统，为奥运重要活动、奥运场馆和赛事的精细化天气预报及雷暴天气预警服务提供了高时空密度的监测资料和信息，在奥运气象保障服务中起到了关键性的基础支撑作用。

　　为适应上海世博会预测预报服务需求，我们提前完成了青浦新一代雷达站的建设任务，并且建成了永久性的世博气象综合观测站。实现了非传统的特种气象观测仪器，包括激光云高仪、全天空成像仪、微波辐射计、激光雷达、太阳光度计、涡度通量站、雨滴谱仪等，与传统的探空、雷达、卫星、风廓线仪、GPS/MET、自动气象站观测相结合，初步实现了连续、滚动地获取上海地区大气三维结构信息的能力。针对上海世博会的精细化服务需求，我们在世博园区布设了平均间距为500米的自动气象观测站网，包括可监测气温、风向、风速、雨量常规要素及在常规气象要素基础上根据世博气象服务的需要可监测能见度、不同下垫面、多环境温度等要素的特种要素自动气象观测站共计25套。在中国馆、世博中心、世博轴等重要场馆和主要出入口实现了“贴身监测”。不仅如此，针对烟花燃放和高空装置气象保障等对不同高度风的要求，在世博气象塔、卢浦大桥、南浦大桥等气象“制高点”，都配备了观测设备，可实现10米至165米不同高度风、气温等要素的梯度观测。同时，根据气象服务的需要补充重要保障区域的监测盲区，采取临时布设机动式多要素自动气象站来加强精细化观测信息的获取，更好地开展“精细、贴身、互动”气象服务。

　　记者：五年中，我们在综合观测体系建设过程中有哪些成功的经验？

　　嘉宾：我们认为坚持气象现代化建设，是实现气象观测系统发展的根本道路。正是因为我们坚持了发展是第一要务，面向国家需求和世界科技前沿，排除各种干扰，毫不动摇地全面推进气象现代化建设，才实现了气象观测的跨越式发展。

　　坚持公共气象服务需求引领，是实现气象观测系统发展的内在要求。正是因为我们坚持了由国家需求引领公共气象服务业务发展，并通过公共气象服务发展需求引领气象观测业务发展，科学建设和布局，有所为，有所不为，毫不动摇地推动观测与服务、预报等业务的协调发展，才取得了气象观测的较好效益。

　　坚持加强部门合作，是实现气象观测系统发展的有效途径。正是因为我们坚持了加强与航天科技集团、航天科工集团、中国电子科技集团等单位的联合，共同推进气象卫星、雷达等高技术观测仪器设备的联合攻关、研发，才带动了气象观测装备产业的快速进步。

　　记者：经过“十一五”的发展后，我国的综合观测系统还存在什么问题？

　　嘉宾：目前综合气象观测系统还存在以下几方面问题：综合气象观测系统发展的质量和效益还不高。目前，观测资料质量和卫星、雷达等定标定位技术还有待进一步提高，观测方法、数据格式等也还存在不一致的地方，观测产品还比较初级和单一；综合观测能力与气象防灾减灾和应对气候变化的需求不相适应。如对干旱、大雾、雪灾等灾害的自动观测能力有限，台风、暴雨等灾害的精细化观测能力不够，极端气象灾害条件下观测应急适应能力不强。面对经济建设重点行业、社会发展重点领域、新农村建设重点地区的服务需求，专业化气象观测能力不足，针对性不强等。另外，还有观测系统的稳定可靠运行和维护保障能力有待提高、气象观测的自主创新能力弱等。

　　记者：“十二五”期间，综合观测系统将着重发展哪些方面？有怎么样的蓝图？

　　嘉宾：“十二五”期间，主要做好以下几方面工作：

　　一是完善和优化气象观测业务布局。完善国家级气象观测站网布局，调整优化天气雷达布局，建设风廓线雷达，补充高空气象观测站，布设布局合理的农业、交通、空间天气、风能、太阳能等专业气象观测站。逐步在台站推广建立自动化综合业务平台，建立自动化业务流程。

　　二是加快推进气象观测自动化。推进地面气象观测自动化试点，实现国家级地面气象站自动化观测。加快推进云、能见度、天气现象、固态降水及酸雨等的自动化观测进程。加强气压、湿度、辐射等传感器的研发，提高观测精度和国产化水平。推进高空气象自动化观测。建立适应气象观测业务自动化的业务规范和业务流程。

　　三是增强气象观测能力。加强气象观测资料稀疏区、灾害性天气频发区、气象服务重点区气象观测能力建设。在中小河流流域和山洪地质灾害易发区建设适应服务需求的气象监测系统。建立和完善城市气象监测系统，开展环境气象观测。加快海洋气象观测能力建设，推进南海海洋综合气象观测示范系统建设。推进全球气候观测系统（GCOS）观测计划在我国的实施。统筹开展新一代天气雷达、局地天气雷达、移动雷达、风廓线雷达和应用系统建设，以及空间天气观测和全球卫星定位系统气象观测站（GPS/MET）建设。加强气象卫星工程建设，发展温室气体监测仪、洋面风场测量雷达和静止轨道大气垂直探测器等遥感仪器，积极参与并推进高分辨对地观测工程及其在气象行业的应用。完成地面气象观测仪器考核并开展臭氧、辐射、平流层、中高层大气等探空试验。完成国家气候观象台试点，推进观象台能力建设。

　　四是增强观测系统稳定运行能力。建立健全技术装备保障体系。完善各级运行监控平台；分级分类建设观测设备远程故障诊断系统、维修测试平台和移动维修系统；建设国家级、省级气象装备储备库；更新和扩充国家级、省级气象计量标准器，建设气象计量检定实验室、计量检定自动化系统和移动计量检定校准系统。加强气象探测工程技术研究中心能力和国家级综合观测试验基地培训实习基地建设。强化气象专用技术装备考核、定型、使用许可、部门列装等工作。

　　五是提高观测数据质量和观测产品开发能力。加强对台站、省级、国家级多级地面气象观测资料和高空气象观测资料的自动化质量控制，加强气象雷达标定和观测数据质量控制，加强卫星辐射校正场和卫星对地观测资料质量检验系统建设，提高各类观测资料的质量。提升观测数据处理和综合产品开发能力。

　　综合观测司作为职能部门，将按照统一规划、统一标准、统一布局、统一建设的原则，加强我国气象观测系统的顶层设计。