中国气象局业务技术体制改革.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流中国气象局业务技术体制改革.精品文档.中国气象局业务技术体制改革气象综合观测体系分方案气象综合观测系统是国家重要的公共基础设施,是气象和地球相关学科业务与科研的重要基础,是中国气象业务的重要组成部分。气象综合观测系统利用地基、空基和天基平台的多种现代化探测手段,对地球气候系统多圈层的物理、化学、生物特征及其变化过程和相互作用开展长期、连续和系统的观察和测定;对获得的数据记录进行严格的质量控制;对各种资料进行加工、处理、分析、融合,最终形成观测产品。为贯彻落实国务院关于加快气象事业发展的若干意见,根据中国气象局业务技术体制改革总体方案,健全气象
2、综合观测体系,特制订本方案。一、形势分析(一)需求分析加快气象综合观测系统建设的需求。若干意见中明确指出:“要大力加强气候观测系统、气象卫星系统和天气雷达、雷电监测网、农村和重点林区及海域气象站网等基础设施建设,将其纳入经济社会发展规划,保证其稳定可靠运行,不断提高气象综合观测能力和水平。”建立气象灾害监测预警应急体系的需求。我国是世界上受气象灾害影响最严重的国家之一。随着我国经济的快速发展和社会财富的迅速增加,气象灾害造成的经济社会损失也越来越大。切实加强对各种气象灾害、农林业病虫害、地质灾害、沙尘暴灾害、森林草原火灾、有毒有害气体及核泄漏扩散、区域环境污染、生态破坏等突发公共事件的气象预警
3、和应急服务,都对加强这些灾害监测提出了日益紧迫的需求。近年来突发中小尺度天气灾害增多,造成的损失日益严重,急需重点加强中小尺度气象观测系统建设,提高区域灾害性天气的监测能力;超大型城市在突发气象灾害情况下的预报和服务能力的不足,迫切需要建立城市气象灾害监测预警系统。这些都对综合观测系统的改革提出了明确而紧迫的需求。加强气候预测预估业务和应对气候变化研究的需求。适应和减缓气候变化对人类社会的影响已经成为当今国际政治和环境外交斗争的热点。在以全球气候变暖为主要特征的气候变化背景下,我国的气候和环境也正在经历着难以估测的变化。通过改革建设中国气候观测系统(CCOS),是加强气候预测业务、气候变化研究
4、和气候资源普查工作的必然需求。风能、太阳能、水资源等气候资源开发利用的服务需求。我国能源、水资源的匮乏现状和对其的迫切需求,对开发利用我国风能、太阳能、水资源等提出了明确的需求。观测系统改革的重要任务之一,是建立满足气候资源普查需求的太阳辐射、风力强度、人工增雨(雪)监测网,满足国家加快建设资源节约型、环境友好型社会所需要的调查、预测和信息服务需求。保障经济社会各项重大活动安全的需求。交通运输、环境保护、城市建设、海洋渔业、南水北调、航空航天等重点工程或活动有针对性的气象预报、保障服务对气象观测的需求不断提高。观测系统改革要全面提升对特殊专业和特定区域的观测能力。(二)发展趋势当前,气象综合观
5、测正在从人工、定性观测向自动化遥感遥测、定量观测转变;从以地基观测为主向以地基、空基、天基相结合的综合观测转变;从单一的大气圈观测向整个地球各大圈层及其相互作用的综合观测转变。气象综合观测内容要涵盖五大圈层的物理、化学、生态等多种观测要素;气象观测技术也要综合利用多种新方法、新手段,以实现高准确度、高时空分辨率、连续、自动、一体化定量观测;各种观测数据的融合和处理技术应受到高度重视,从简单地提供探测数据向直接提供有高科技附加值的探测产品和信息发展;国际间和部门间的合作日益加强,观测资料交换正在向实时化高度共享发展。(三)现状分析1地基观测到2005年底,我国气象部门共有国家级地面气象观测站24
6、04个(其中已建设自动气象站2002个)。这些国家级观测站在全部承担常规地面观测业务的基础上,其中有640个站承担生态与农业观测,89个站承担酸雨观测,24个站承担沙尘暴监测,23个站承担区域大气成分观测业务,158个站开展了雷电云-地闪观测;全国已建成新一代多普勒天气雷达101部和数字化雷达58部;由7部风廓线雷达组成的北京及周边地区风廓线雷达业务网已经开始建设;建成了北京、上海、武汉个具有云间闪探测功能的区域性闪电监测系统;在不断加强青海省瓦里关山全球大气本底基准观测站的基础上,增建了6个区域大气成分本地站。在极地建立了长城站、中山站和黄河站。全国气象部门已经建成或共享资料的GPS/MET
7、系统81个。全国各省以地方投资为主建设的中、小尺度天气监测加密自动气象(雨量)站已达5512个。到2005年底,全国水利部门统一规划设站的中国水文观测网,包括3130个水文站、1073个水位站、14454个雨量站、565个蒸发站、11620个地下水观测井、3228个水质站和74个实验站。环保部门共建成环境监测站2223个,已有248个城市建设了空气自动监测系统631套,环境质量监测项目有二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物、降尘、硫酸盐化速率以及酸雨监测等12个常规项目和城市气象观测;海洋部门已初步建成了由海洋观测站、志愿观测船、浮标观测、海洋调查船、全国海洋验潮网、岸基测冰雷达、“中国海监”飞机
8、组成的海洋监测系统,其中海洋环境观测站73个,志愿观测船200多艘,我国的国际大洋观测计划(ARGO)浮标站17个。中科院建成了36个生态站、15个森林生态系统监测站,并在贡嘎山、天山和青藏高原建立了冰川和冻土观测站。2空基观测气象部门现有常规高空探测站120个,站距约200-300千米。其中7个站为全球气候观测系统探空站(GCOS站)。按WMO规定每天探测2次,探测高度25-30千米,其中26个站增加一次单测风。技术体制正在从沿用了40余年的P波段59型机械式探空仪-701二次测风雷达系统,向L波段数字式电子探空仪-二次测风雷达系统过渡。截止到2005年底,已经完成了81部(含1部移动)L波
9、段探空系统改造,测量准确度和自动化程度明显提高。GPS探空系统完成了样机考核。中国的飞机气象资料收集工作起步较晚,目前每天大约有7800份左右的AMDAR资料进入气象数据库,尚需进一步加强业务应用。无人驾驶探测飞机进入了样机开发试验阶段。国内已开发了探测高度达80千米的气象火箭,在国防科学实验和航天气象保障中开始应用。3天基观测我国是世界上同时拥有极轨和静止业务气象卫星的少数国家之一。已发射了4颗风云一号极轨系列气象卫星和3颗风云二号静止系列气象卫星,并且已建成由一个国家级的气象卫星运行、数据处理和监测服务的业务中心和三个(北京、广州和乌鲁木齐)卫星地面接收站组成的地面应用系统。目前风云一号极
10、轨气象卫星和风云二号静止气象卫星正在业务运行。地面应用系统除运行、接收处理和应用我国风云系列卫星外,还兼容接收利用美国极轨卫星(NOAA,EOS系列)和日本、欧洲静止卫星数据。极轨气象卫星资料处理系统可提供植被指数、射出长波辐射、积雪、大气温度和湿度廓线、海面和陆面温度、臭氧总含量和各类图像等36种产品。静止气象卫星资料处理系统可提供射出长波辐射、云导风、降水估计、海面温度、表面亮温和各类图像等20种产品。我国在“九五”期间,建成了敦煌陆地定标试验场和青海湖水面定标试验场,建立了卫星辐射校正实验室和辐射校正系统。目前全国所有省级气象局都可以业务地接收或获取极轨和静止卫星数据和产品。大部分省局设
11、立有省级卫星遥感应用机构和岗位,是气象业务的重要组成部分,并为当地政府提供属地化产品和服务。从2004年7月1日开始,中国气象局利用风云一号极轨气象卫星和风云二号静止气象卫星上携带空间环境监测仪器的资料,结合地面设备获取的太阳活动、磁层、电离层等空间环境资料,对突发性的和长期存在的恶劣空间天气进行监测,并开展空间天气预警预报业务,为航天、航空、国防、地面设备和人民生命健康的安全等提供及时准确的预警预报服务。(四)主要问题1气象综合观测体系不完善。目前的观测属性较为单一,以大气圈观测为主,气候系统的其它圈层如水圈、冰雪圈、生物圈、岩石圈等的观测严重不足;观测的空间和时间尺度也以天气尺度为主,尚不
12、能满足中小尺度灾害性天气观测对高时效和高密度资料的要求,也不能适应气候观测所需要的大尺度代表性观测和长时间稳定可靠观测的要求。2站网布局急需调整,观测技术水平亟待提升。地基、空基、天基观测缺乏联系,观测要素和站网布局缺乏综合设计、观测台站没有实现集约化利用,不能满足多轨道业务的监测和服务需求,站网布局和观测项目亟待调整;观测技术的自动化程度不高,观测精度和稳定性较差,机动观测业务尚未建立,不能满足突发灾害事件的应急观测需要。3新探测系统的产品和应用技术开发缺位。探测方法、探测产品研发及其应用技术开发单位缺位、创新探测产品开发人才奇缺,技术储备严重不足。探测系统获取的原始数据的基础上,未能开发出
13、具有高科技含量/高附加值的定量产品,特别缺乏多种探测系统数据融合产品,造成数据获取和应用脱节,致使数据应用仅仅停留在原始数据的最初级最简单应用层面,影响了效益的发挥。4观测系统的行业管理亟待加强。部门分割等体制性障碍使得气象行业总体规划、气象站网观测布局和建设协调能力受到较大约束,数据共享能力差;部门间的某些气象观测系统存在技术标准不一致、数据格式各异、业务规范不统一等现象,即使数据共享也难以应用。二、改革的基本思路(一)指导思想面向国家需求和多圈层、多轨道业务发展需要,面向世界探测技术发展前沿,立足部门,面向行业,按照一流装备、一流技术、一流人才、一流台站的要求,找准现行观测业务技术体制的瓶
14、颈问题,优化资源配置,强化观测技术,提高观测系统的科技创新水平。创新管理机制,推进观测与预测预报服务的互动,建设具有世界先进水平的气象现代化综合观测体系,为气象事业又快又好地发展提供观测基础保障和支撑。(二)基本原则坚持全面性、开放性、可行性和连续性相统一原则;注重需求牵引观测,观测技术发展推动应用的良性循环;遵循地基、空基、天基相结合综合设计,观测、质量控制、观测产品制作相结合的业务流程和一站多用、一站多能原则;站在国家的高度,充分利用外部门的气象资源,以部门为主体推进共建的原则;坚持系统设计,上下互动,稳步推进。(三)改革目标经过三年左右时间的发展与改革,完成全国地基和空基观测站网的调整和
15、技术更新换代。建立起基本满足多轨道、集约化、研究型、开放式业务需求,功能先进,结构优化,布局合理,集约开放的气象综合观测系统,形成由国家气候监测网、国家天气观测网、国家专业气象观测网和区域气象观测网有机组成的天、空、地相结合的综合观测业务体系。通过提升综合观测能力,提高综合观测体系的科技创新能力和加强业务质量管理,到2010年基本形成以天基、空基及地基探测网为骨干的综合观测系统,中国气候观测系统初具规模,探测能力达到20世纪末世界先进水平。2020年实现观测装备、设施和保障能力的标准化和现代化,建成接近世界先进水平、部分观测系统具有世界领先水平和具有中国创新特色的气象综合观测系统。三、改革的重
16、点任务(一)站网布局调整对现有观测系统进行科学评估,优化站网布局,完善观测项目,选择构建260个左右国家气候观象台(原国家基准气候站);调整构建2400个左右国家气象观测站,其中国家气象观测一级站(原国家基本气象站)900个,国家气象观测二级站(原国家一般气象站)1500个;以省级气象业务需求为主,规划设计和建设30000个左右区域气象观测站(简称“三站”)。以“三站”为基础,形成满足多轨道业务需求的国家气候监测网、国家天气观测网、国家专业气象观测网和区域气象观测网(简称“四网”)。1国家气候观象台(1)主要任务国家气候观象台是对地球气候系统多圈层及其相互作用开展长期、连续、立体和综合观测并开
17、展资料分析、评估研究和提供服务的平台。建成后的所有观象台必须承担地面基准气候观测业务;部分观象台根据观测目标承担气候探空、大气成分观测、生态与农业气象观测、通量观测、极地和冰雪圈观测、海洋气象观测、水文气象观测和国家级卫星接收站等任务,并按要求承担全球资料交换任务;根据气象观测业务需求发展、布局设计和集约化理念,尽量多地承担雷电观测、风廓线观测、中高层大气和电离层探测、激光雷达观测、GPS/MET以及天气雷达观测等业务,逐步发展成为高度集约化的地球系统综合观测大平台。根据一站多能原则,国家气候观象台同时具备国家气象观测站的主要观测功能,为天气预报和服务提供观测资料和产品。国家气候观象台实行业务
18、全时值守、观测环境全景监视和观测仪器设备实时监控,确保观测环境不受影响和破坏、确保观测仪器设备的安全稳定和确保观测数据的高精度高可靠。(2)台网布局国家气候观象台的布局主要依据中国气候系统委员会关于中国气候观测系统的设计原则和确定的重点气候观测区,结合世界气象组织(WMO)对全球气候观测系统(GCOS)和区域气候站网选择原则,在原有国家级观测站基础上择优选址确定。国家气候观象台的平均站间距为200千米,全国布局选择中,坚持集约化、一站多能、一站多点,地基、空基和天基结合的综合观测原则,重点考虑了观测台站的探测环境、气候的区域特点与代表性、观测站已有的资料序列、充分利用现有资源和外部门资源等问题
19、。布局选择重点补充了资料稀缺的西部地区和气候区域目标观测区。具体的选站原则和办法见附录1。全国拟布设的国家气候观象台为260个左右,目前已初选了国家气候观象台249个,今后将根据业务发展需求,按照选站原则和方法,增建、调整或补充气象行业内其他部门具备条件的观测站为国家气候观象台。(3)技术路线国家气候观象台将配备高精度高稳定性的观测仪器。地面基本观测采取多传感器或双套运行等方式进行观测,确保气候观测资料的可靠性、稳定性与高准确度。云、能见度和天气现象等目测项目向自动化观测发展,逐步取消人工观测。具有探空业务的国家气候观象台施放高精度电子探空仪,测风技术体制由雷达测风为主逐步向由GPS测风为主的
20、技术体制过渡,探测高度逐步提高到30-35千米,部分探空站增加臭氧、辐射等探测项目。配置天气雷达观测的国家气候观象台,要从以往的定时观测向全天候连续运行发展,开展雷达组网拼图和定量估测降水及面雨量观测业务,为生成降水气候产品奠定观测基础。部分国家观象台根据气候系统关键区的观测任务要求,承担大气成分、生态与农业、海洋、环境、通量、边界层等观测业务,并配置相应的观测仪器和设备。配置在国家气候观象台的所有观测仪器和设备,其观测精度、观测数据的气候代表性和可比较型、观测方法的操作要求等,均应满足全球气候观测系统(GCOS)的要求。2国家气象观测站(1)主要任务国家气象观测站是国家获取基本气象观测资料的
21、平台,主要承担包括地面和高空天气观测、天气雷达观测等多项观测业务,其中部分观测站根据业务需求和发展,承担大气成分观测、生态与农业气象观测、雷电观测、风廓线观测、中高层大气和电离层探测、激光雷达、GPS/MET探测等业务。国家气象观测站根据其业务性质的不同分为一级站和二级站。国家气象观测一级站是国家气象观测骨干站,承担国家气象综合观测任务, 为全国的天气预报和服务提供基本气象观测资料,并按要求承担全球资料交换任务,全日有人值守。国家气象观测二级站是一级站的重要补充,承担国家基本气象观测任务和根据地方服务需要承担其他观测任务,观测资料全国交换。只进行08、20时两次人工定时对比观测,一般不进行全日
22、守班。如有特殊任务需要,可根据中国气象局的有关制度进行值守。(2)站网布局国家气象观测站全国平均间距为60千米左右。在选定国家气候观象台网的基础上,按照国家气候观象台兼容国家气象观测站业务的原则和充分利用现有站网资源的原则,选定国家气象观测站。具体的选站原则和办法见附录1。全国拟布设国家气象观测站2400个左右。一级站全国的平均间距为90千米,全国分布相对均匀,优先考虑关键地区和敏感地区。全国拟布设一级站900个左右,目前已经选定840个,今后将根据业务发展需求,按照选站原则和方法,新建或将其他部门有特色的观测站调整为一级站,进一步改善布局,丰富观测站的种类。二级站主要是根据各地的气象预报、服
23、务需求进行布设。全国拟布设二级站1500个左右,目前已确定1453个,全国分布东部地区较密,西部地区较稀。今后将根据业务发展需求,按照选站原则和方法,新建或将其他合适的观测站调整为二级站,重点补充西部地区,进一步改善国家级观测站网布局的密度、覆盖度和均匀性。(3)技术路线国家气象观测站采用自动化的观测设备,逐步减少人工观测项目。国家气象观测站一级站三年内完成双套自动观测系统改造并实现自动化观测单轨运行,云、能见度和天气现象等目测项目逐步实现自动化仪器观测。承担探空业务的站要全部实现施放电子探空仪。承担生态与农业气象、区域大气成分、各种通量观测任务的站,观测仪器要满足区域气候观测的精度和稳定性要
24、求,为高分辨率区域气候业务和气候资源调查、区域环境质量评价等提供高质量的数据和产品。国家气象观测站二级站逐步实现自动化观测单轨运行,并取消全时值守。3区域气象观测站(1)主要任务区域气象观测站是根据中小尺度灾害性天气预警、大中城市、特殊地区和专属经济区的气象和环境预报服务需要,在国家级观测站布局的基础上,根据当地经济社会发展需要建设的观测站,是国家观测站的重要补充。主要承担地面时空加密观测和实时要素监测业务,提供区域性高时空分辨率的中小尺度灾害性天气、局部环境和区域气候等观测数据。各省(自治区、直辖市)都应积极争取地方投资,加快建设区域气象观测站。区域气象观测站在特大和大、中城市的布局和观测要
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