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            我國梅雨天氣氣候業務發展:從無序到統一國家標準

            來源:中國氣象報   發布時間:2018年09月04日15:05
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              1978年12月,黨的十一屆三中全會確立了對內改革、對外開放的英明決策。來自江南梅雨之鄉的我,是改革開放后的上世紀80年代新一代大學生,在南京大學氣象系開啟了天氣動力學專業的學習歷程。自從1980年在中文期刊《氣象》上“認識”了長江中下游的梅雨,從此,我與天氣氣候業務“相依為命”,在研究季風與降水問題中逐漸成長。作為梅雨研究和業務的參與者,我見證了改革開放偉大時期我國“梅雨事業”發展的歷程。從此,與梅雨結下不解之緣。

              周兵

              從各自為政到步調一致

              梅雨是東亞夏季風向北推進的階段性產物,具有復雜性、多樣性、非對稱性和重要性等四大主要特征,受東亞夏季風強度、大氣外強迫因素(ENSO、積雪、下墊面過程)與大氣內動力過程的綜合影響。同時,梅雨時間尺度橫跨周到次季節,成為天氣學與氣候學交界面的重要天氣氣候現象,因此,圍繞梅雨業務的歸屬、梅雨與季風的關系、梅雨時間尺度、梅雨監測指標的統一等科學問題與業務規范經歷了曲折又漫長的歲月。可以說,我國梅雨業務的研究發展與中國氣候與氣候變化的歷程一樣富有傳奇色彩,且隨著氣象事業改革開放的深入逐步走向輝煌。

              梅雨科研業務工作與季風問題一樣源遠流長,在不同的年代、不同的時代表現出不同的活力,也經歷著變化和各種沖突與爭論。1994年2月21日,國務院批準組建國家氣候中心,但在此之前,梅雨預報業務隸屬國家氣象中心(中央氣象臺)長期科,依據長江中下游5站(上海、南京、蕪湖、九江和漢口)的逐日降水量資料來開展監測預報。

              國家氣候中心建設初期,其氣候(監測)診斷室負責長江中下游5站梅雨量的記錄,梅雨預報服務工作仍由國家氣象中心完成,此時,該業務仍屬于天氣預報的范疇。隨著氣候預測事業的發展,梅雨預報轉向預測范疇,在國家氣候中心內部興起,各相關省(市)也承擔著梅雨監測預測的任務,梅雨的概念轉向為天氣氣候現象,并為人們所接受。

              但在進入新世紀以后,長江中下游梅雨呈現得不清晰了,主雨帶集中在淮河流域,以至于有專家提出“非典型梅雨”的理念,將梅雨的預報傾向為降水集中期預報。而此時,國家氣候中心的梅雨監測預測在監測站代表性、梅雨區域的確定、要素與環流的統一等問題上也遭遇重大挑戰。隨著2012年國家氣候中心領銜制作的梅雨新標準進入業務試運行,梅雨逐漸成為國家氣候中心的一項核心科研業務。

              由于梅雨的四大特征,關于梅雨的討論一直就沒有停止過,各地都有自己的指標和關注點,以致于在梅雨的會商中很難形成一致的意見和結論。改革開放初期,《氣象》雜志曾用兩年的時間開辟專欄,對梅雨問題展開討論。一時間,關于梅雨的研究觀點百家爭鳴,以各地氣候中心為代表的“要素派”和以各地氣象臺站為主的“環流派”及以科研院校為主的“自由創新派”之間未能達成共識。

              國家標準的確定,翻開了梅雨研究的新篇章

              梅雨區域在哪里?梅雨是沿著長江中下游河流展開的嗎?江南的梅雨季節總是令人神往,撐一把油紙傘走在古街小巷,連濺起的水花都富有藝術感,就像跳動的音符。2008年10月《中國國家地理》推出了“何處是江南”的討論。江南這片地域之所以特殊,就是因為它沒有清晰的邊界。氣象學者說,江南是梅雨;地理學者說,江南是丘陵;歷史學者說,江南是沿革;經濟學者說,江南是財富;中文學者說,江南是江南;語言學者說,江南是方言……臺灣地區學者陳泰然指出,梅雨為東亞地區的獨特天氣與氣候現象,是世界其他地區沒有的,只發生在東亞地區,主因是季風顯著。

              梅雨何時開始何時結束?中國科學院大氣物理研究所陶詩言先生認為:從我國長江流域一直到日本的南部,每年從六月初到七月初, 這常常是降水量比較多的一個時期,這個時期一般稱作“ 梅雨季節”。這個時期長江流域在氣候上有著雨量大、日照時數少、高濕多云以及風力較小等特點。南京信息工程大學教授何金海在梅雨研究中發現其時空的多尺度特征與非對稱性特點。對國家級氣候業務而言,主要考慮梅雨季節問題;對梅雨省(市)來說,需要關注梅雨期的入(出)梅及區域梅雨強度;對氣象臺天氣預報而言,則需要針對梅雨預報降水天氣過程。三者的時間尺度是不同的,梅雨季節反映了季風強度,梅雨期可以包含多次暴雨強降水天氣過程。

              江蘇省氣象科學研究所研究員徐群于1965年將梅雨分為早梅雨和典型梅雨兩種,劃分出1885年至1963 年長江中下游逐年梅雨的入梅日期、出梅日期、梅雨期長度和梅雨期的降水量,在2001年對原劃分標準的缺陷進行了修訂。國家氣候中心和中央氣象臺在2012年前一直沿用著長江中下游5個梅雨代表站的數據作為業務參考。

              2011年,在強烈的興趣愛好和執著的心態驅使下,我正式接受了梅雨監測指標國家標準的制訂任務。經過一年的研發,我在中國氣象學會報告了研究成果,核心的觀點和思路是不拘泥于沿江的觀測站資料,用動態的觀點來區分不同區域梅雨的演變,把氣象要素與大氣環流指標有機結合在一起。發表之初,受到了來自管理者、一線預報員和教育科研人員的質疑和不理解。不同的聲音導致研究成果的實際推進阻力很大,但也得到陶詩言院士和丁一匯院士等專家的支持。

              丁一匯院士在2012年梅雨討論會上強調:5個站的指標已經有一定的歷史,有一定的作用,也存在各個省的不一致,因此需要在現在基礎上重新制訂梅雨指標,國家氣候中心的梅雨思想基本都同意,以四個型為基礎,對原來的方法有改進。第一個型為全區域型、偶極型、縱向的經向型等,四個型最關鍵是都離不開長江以南和兩湖地區。原來5站僅考慮降水量不夠,梅雨季節可以考慮主要參考指標。中央氣象臺在2015年全盤接受了國家氣候中心的指標,但建議能否將四型簡化成三型。2015年,我和其他研究人員提出將長江中游型和下游型合并,提出了三型梅雨,把要素與環流有機融合考慮在一起,用277個代表站來監測。隨著2017年5月12日正式發布《梅雨監測指標》國家標準,在中國氣象局內部以及水利部、總參、大氣物理研究所、南京大學等得到推廣應用,由此梅雨研究事業翻開了新的篇章。

            梅雨監測區域(江南區、長江中下游區、江淮區)及277個觀測站分布 圖/周兵

            梅雨監測區域逐年年平均梅雨量距平及其低頻變化特征 圖/周兵

              新梅雨時代三個轉折點

              最近十年,梅雨業務的發展進程中有三次重要的會議。一是2008年由國家氣象中心和中國氣象局預測減災司聯合主辦的“中國梅雨劃分標準研討會”,就制定梅雨劃分標準必要性、標準統籌兼顧原則、求同存異分級制定方法、復雜問題簡單化思路及科學問題與實際服務各司其職等取得一致意見。減災司提出長江中下游地區各地要有相對統一的標準,綜合考慮預報和服務意義,明確建議由國家氣象中心牽頭制定梅雨劃分標準。

              我當時還在中央氣象臺工作,作為與會專家,提出由于梅雨監測指標各省(市)之間與國家級業務中心各不相同,導致會商有形無核,各地入(出)梅的差異致使輿論矛盾常現;同時,5站梅雨監測不能代表江淮流域梅雨的區域性差異,長江中下游與中游也常常不同,有意識將湖南和江西的部分區域劃為梅雨區;另外,可以參考日本梅雨監測的思路,需要用動態的觀點來處理傳統靜態的理念。會后,國家氣候中心于2008年底在中國氣象局政策法規司督導下將梅雨監測指標建設列入國家標準制定規劃。

              二是新梅雨指標論證會。在丁一匯院士和中國氣象局預報與網路司的大力支持和積極推動下,先后召開了3次梅雨指標專家評審會。考慮到新梅雨監測指標的影響性和重要性,中國氣象局副局長矯梅燕在2012年6月12日明確指示預報司:關于梅雨的標準,既是一個業務性技術標準,也是對氣象服務具有指示意義的標準,相關省(市)非常重視,入梅問題經常會引發復雜的討論和爭議。因此,建議此標準目前在內部試用,在試用的基礎上,再進行系統總結和評估。

              2013年2月6日,預報司發出《關于開展梅雨監測指標研制工作的通知》,成立梅雨監測指標研制技術組。我作為國家標準制訂的負責人和指標研制技術組專家,積極與專家組成員交換意見,與各位研發人員落實方案和解決問題。成立技術組這一行動是一項強有力的措施,使得指標研制工作快速推進,在2013年5月15日專家評審會上,專家組一致同意通過評審,認為該業務規定已達到業務應用的要求,可以在實際梅雨監測預測服務中推廣應用,在實踐中進一步豐富、完善和提高。2013年與2014年的業務運行為國家標準的制定和完善奠定了基礎,并得到中央氣象臺和地方氣象臺的認同,我國梅雨省份由原來的4省1市擴展到6省1市,江西和湖南正式成為梅雨省份,需要關注梅汛期。

              三是大城堡梅雨勘定會。2013年北京延慶大城堡梅雨勘定會不僅對三型梅雨的歷史序列進行了勘定,而且對6省1市的梅雨序列也逐個、逐年進行了審定,提出了一系列有針對性的建議和修改意見。此次會議務實又高效,現場辦公、現場調數據、現場討論敲定結果。以致于中央氣象臺王秀文首席感慨:這是一輩子開得最認真、最好的會議。從2013年開始,每年對當年的梅雨監測預測進行總結與勘定,逐漸成為梅雨研究的品牌。會議結束后,我向職能司領導、國家氣候中心領導和技術組專家進行了重點匯報,分享會議取得的成果,由此確立了中國梅雨、區域梅雨的歷史序列。

              近三年的新梅雨指標統一了人們的認識,使得梅雨會商更加高效,也經受了實踐的檢驗。梅雨指標的改革成功了,其中凝聚了三代梅雨科研工作者的心血和智慧;一項35年前曾經在梅雨大討論后難以統一的指標在改革開放40年前夕以國家標準的形式完成了。

              (作者系國家氣候中心首席專家、正研級高工)

              后記:

              改革開放40年,中國梅雨業務的發展是顯著的,取得的成就是巨大的。新梅雨指標是5站梅雨指標的繼承和發展,為國家級梅雨和地方區域性梅雨科研性業務的可持續發展發揮了積極的作用。面對未來,梅雨工作將進一步加強科學問題的研究,將臺灣地區梅雨問題等一并納入大梅雨業務框架,為提高汛期我國降水預報準確率多作貢獻。同時,將視野拓展到整個東亞,期待東亞梅雨監測指標國際標準的新時代早日到來。

               (來源:《中國氣象報》2018年9月4日四版 責任編輯:李慧) 

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