氣象正在進入一個全新的時代。全球對于暴雨、洪水和干旱等天氣氣候事件的預報需求不斷增加。環境變化的風險也在不斷上升。2016年,全球保險公司公布的自然災害造成的損失達1750億美元,其中四分之三的損失是由氣象、水文或氣候事件造成的。收集和提供天氣氣候信息的模式正在發生變化,越來越多的企業和非營利組織開始提供天氣服務。獲取數據的來源變得更加廣泛,比如手機應用程序和智能設備等。
基于這個發展趨勢,氣象界必須調整適應,三分之二的國家氣象機構需增強其核心基礎設施,研究人員也需要適應收集和分發環境信息的新方法,溝通、合作和伙伴關系將變得更具互動性、非正式和包容性。
2017年10月,世界氣象組織科學峰會在日內瓦召開,來自大氣、水文等相關學科的100名專家圍繞如何應對科研挑戰、加強跨行業合作進行研討。會議成果將在2019年世界氣象大會上提請批準。作為WMO科學峰會的組織委員會成員,本文作者凝練出會議成果中的五大優先事項,以供相關科學工作者參考。

非政府組織、公司和其他機構等提供的天氣預報、預警和環境信息等日益增加。但是,這些信息必須以正確的形式、在正確的時間傳遞給正確的人。例如,水文學家需要歷史氣候數據和逐小時降水量來建立城市洪澇風險預測模式。城市管理者需要提前數天或數周獲知暴雨的預警信息等。建立一個風暴或颶風預警系統可能需要科學家、系統開發者、通信專家、地方政府和社區成員的共同參與。
此外,私營部門、公共部門、科研機構和非政府組織需要達成一個傳輸信息的協議,WMO應該創造一個支持合作研究的有利環境。

預測模式需要分別將大氣、海洋、陸地和冰凍圈等因素考慮進來。結合不同模式,通過建立局地到全球、分鐘到世紀等不同時空尺度上的地球物理過程聯系可提高預報的準確度。熱帶氣候過程對中緯度天氣的影響或城市街區對城市風速風向的影響應該整合進預測模式中。此外,我們還需要利用多種不同來源的數據。通過WMO的世界天氣研究計劃、世界氣候研究計劃和全球大氣觀測計劃等,從天氣到氣候,從水文到空氣質量,努力將不同領域的模式結合起來。
信息供應商、建模者和用戶需要更加先進的計算機基礎設施。升級預報預測模式,使其可以在多元處理器、基于云和分布式的計算機上運行。
擴大監測網絡,從而捕捉更多相關天氣氣候現象。我們需要更好地追蹤海洋、冰川和大氣交界面以及地表和地下水交界面之間的水通量。
開辟公共部門和私營部門之間合作的新模式。例如,WMO與多家航空公司合作,每天收集的氣溫、風速、風向等觀測數據達70多萬條。此外,其收集的濕度和湍流等數據也在不斷增多。
長期的觀測數據和模式數據等需要妥善存儲,建立文檔存儲和計算機存儲,并且實現共享。例如,次季節到季節預測項目數據庫就由歐洲中期天氣預報中心和中國氣象局共同主持管理。
今日的學生和初出茅廬的科學家是大氣科學領域的未來。他們的教育和培訓必須更加跨學科,注重服務和全球化。國家氣象和水文部門應與高校合作,幫助這些科學家分析數據和利用工具等。WMO的培訓活動應不斷更新,并提供給更多的參與者。私營部門和數據用戶需要融入新的培訓和指導模式。
給予女科學家,包括發展中國家的女科學家更多支持。聯合國教科文組織統計研究所統計結果顯示,在所有科學領域中全球女性研究人員所占比例約為29%。在許多國家,氣象學早期職業生涯中約有一半是女性,但隨著生涯發展數量逐漸減少。氣象服務機構應該制定戰略,積極招聘、提拔女性研究人員,增加靈活性和流動性,消除偏見。
WMO應促進使用科學數據和工具(包括使用云計算設施),尤其是在發展中國家。建立區域培訓中心。例如,中國氣象局通過南京信息工程大學提供培訓服務,并與WMO建立了聯合辦公室,就高影響天氣事件研究進行合作。
必須建立新的網絡,讓精通不同領域知識、具有不同解決問題方式的人們分享見解。通過讓利益相關者參與與其直接相關的短期項目,鼓勵交流、互動、溝通,之后他們可以為長期計劃提供反饋。例如,衛星開發者、研究人員和空間數據用戶已經互相合作,致力于提高觀測資料的利用率。最初只能在晴空條件下使用的衛星數據,現在可以納入陰天和多雨地區的模式中,顯著提高了模擬云特性的能力。
加強WMO和相關項目之間的聯系,探討與私營部門合作的機會,包括觀測、模式、預報、信息傳播、決策和終端用戶產品等方面。 建立相關機制,以確定開展不同項目的優先次序,并廣泛征求意見,制定長期戰略計劃。以聯合國可持續發展目標、《巴黎協定》和《仙臺減輕災害風險框架》為助推劑,集合最優秀的人才,開拓業務和技術領域,建立合作關系。