追踪国际气象前沿,2024年国际机构有何动态?

2024年,全球极端天气事件频发,新科学技术发展如火如荼,各大国际气象机构、组织开展了一系列卓有成效的工作,为推动气象灾害风险管理应对、全球气候治理等提供了科学依据。本期策划盘点了过去一年部分国际机构和组织在观测、预报、服务等方面的举措及成效,并由此探视未来全球气象发展趋势。


世界气象组织


聚焦全球气候变化,2024年,世界气象组织(WMO)多次发布报告,敲响警钟。《WMO全球年度至十年气候最新通报》指出,未来5年,至少有1年的全球年平均温度比工业化前水平暂时高出1.5℃的可能性为80%;《全球气候状况》和《全球水资源状况》则强调了冰冻圈正在融化;《2023年拉丁美洲和加勒比气候状况》揭示了厄尔尼诺和气候变化等影响重创拉丁美洲及加勒比地区。


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图片来源:世界气象组织(WMO)


在推进全民早期预警方面,WMO发布《2024 年多灾害早期预警系统全球状况》报告,揭示早期预警覆盖率处于 2015 年以来的最高水平。该报告还介绍了最近的数据和 12 项主要调查结果,并提出了一系列行动建议。


聚焦极端天气事件,WMO关注热带气旋“弗雷迪”,宣布其为有记录以来持续时间最长的热带气旋,持续时间为36天,其间,从澳大利亚西北部海岸跨越印度洋盆地到达非洲南部,“弗雷迪"给登陆地区带来严重破坏,相关模型测算其造成的经济损失约为4.81亿美元;WMO宣布拉尼娜现象可能会发生,但很可能强度较弱且持续时间较短。


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图片来源世界气象组织(WMO


在《联合国气候变化框架公约》第二十九次缔约方大会(COP29)上,WMO对 2024年气候状况更新进行了广泛介绍,还强调了加强和扩大地球观测的必要性,包括从地面站和太空进行更持久和协调的监测,加大对温室气体的控制力度等。


新的一年,WMO将与联合国教科文组织合作,领导2025年国际冰川保护年的工作,致力于提高人们对冰川、雪和冰在气候系统和水文循环中的重要作用以及冰川快速融化深远影响的认识。


联合国政府间气候变化专门委员会


2024年1月16日至19日,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在土耳其伊斯坦布尔举行第60届会议,并发布《IPCC第60届会议报告》,确定IPCC第七次评估周期(AR7)评估规划及报告产出等,总结并回顾第六周期的成就,明确第七周期的经费预算等议题。7月27日至8月2日,IPCC在保加利亚首都索非亚举行第61次全体会议,讨论与第七个评估周期的IPCC报告编制相关的事项,同意《气候变化与城市特别报告》和《短期气候推动因素方法报告》的大纲草案,根据早前决定,两份报告将分别于2027年3月和7月发布。


IPCC关于协调土地利用排放的专家会议于7月在意大利伊普拉斯举行,会议主题为核对土地排放估计,以提高气候建模结果报告的政策相关性。


此外,2024年6月3日至13日,IPCC参与了在德国波恩召开的《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)第60届附属机构会议;11月,参加在阿塞拜疆巴库举行的联合国气候变化框架公约第29届缔约方会议(COP29)。


欧洲中期天气预报中心(ECMWF)


2024年,欧洲中期天气预报中心(ECMWF)综合预报系统(IFS)升级至49r1版本,升级内容主要包含四方面:一是近地表风和温度预报水平提升,新版本在数据同化系统的大气部分首次实现两米温度同化。二是采用新的不确定性方案——随机扰动参数化方案(SPP),其表征的模式不确定性较原方案更接近误差源。三是纳入新的观测数据,在海冰、邻近地区新增高级微波辐射计(AMSR2)和全球降水测量微波成像仪(GMI)数据。四是改进海洋风浪模式,通过将海洋风浪模式的水平网格和大气模式水平分辨率匹配(中期预报为9公里,次季节预报为36公里),有效改进了海浪高度预报,并间接提高了大气温度预报评分。


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图片来源:欧洲中期天气预报中心(ECMWF


聚焦推动气象科学发展,在推出人工智能综合预报系统AIFS后,ECMWF继续推进AIFS将机器学习应用扩展到地球系统建模,AIFS的网格间距从100公里降低到28公里,建立了第一个AIFS集成系统。


这一年,ECMWF不断推动机器学习等的发展。2月,ECMWF向公众提供了一个更大的开放数据集,拥有更高分辨率,可提供更准确的天气预报,并缩短了部分发布时间。


2025 年,AIFS 集成系统将作为 IFS 的补充投入使用。ECMWF还计划与欧洲气象界合作,在 2027 年前开发一个天气和气候基础模型,应用于天气、水、能源、健康和粮食安全等领域。


美国国家海洋大气管理局


天气、空气质量、海洋和五大湖的变化对美国社会方方面面都在产生影响。2024年,美国国家海洋大气管理局(NOAA)持续关注热浪、干旱、洪水及风暴等极端天气情况,致力于以更加科学的方式保护国家安全、人类健康以及环境福祉。


恶劣天气正在对美国各地造成越来越大的威胁。2024 年飓风季,NOAA 科学家在飓风猎人飞机上执行了67次任务,创造了热带气旋研究的新纪录。NOAA在龙卷风科学领域的研究也未放松,以进一步延长龙卷风的预警提前期。2024年5月,在艾奥瓦州格林菲尔德发生 EF4 级龙卷风发生前,NOAA危险天气测试台的研究人员利用预警警告系统(WoFS)的实验性新工具提前发出预警。通常情况下,龙卷风警报的提前时间仅为13分钟,但在此次,WoFS为预报员提供了长达75分钟的提前预警,明确指出格林菲尔德附近可能遭遇龙卷风袭击。得益于充分的准备时间,美国国家气象局的预报员提前46分钟发布首个龙卷风警报,并更精确地划定了可能受影响的区域范围。


在空气质量方面,NOAA 研究人员不断提升空气质量预报精准度,创建了新的空气污染物源交互式地图,可直观展示污染物的来源与分布;还密切监测大气中的温室气体浓度,为环境保护提供重要数据支持。2024年7月,NOAA与美国联合航空公司携手合作,共同开展了一项重要项目,旨在收集大气中关于二氧化碳、甲烷及其他温室气体的关键数据。这一项目中丰富的数据资源为美国温室气体中心提供了不可或缺的研究资料,为进一步推动应对气候变化策略制定作出贡献。


在野火、高温和干旱方面,NOAA Research开发模型并收集关键观测结果,以优化季节性火灾预测、空气质量与烟雾预报,提升火灾应急响应效率。


NOAA还与美国卫生与公众服务部及社区科学家紧密合作,共同绘制了美国14个社区及4个国际城市中最为炎热的区域图。这一举措不仅帮助识别了易受极端高温影响的社区,还促进了社区层面采取行动,以减轻高温对居民健康的负面影响,为生活在最热区域的人们提供了有效的降温措施。


欧洲气象卫星开发组织


2024年,欧洲气象卫星开发组织(EUMETSAT)在提升气象卫星技术研发及强化全球气象服务、为非洲提供气象支援等方面取得显著进展。


2024年12月4日,EUMETSAT研发的Meteosat第三代卫星(MTG)中的Meteosat-12正式投入使用。作为全球气象服务的新“利器”,Meteosat-12搭载了灵活组合成像仪(FCI)和闪电成像仪(LI),极大提升了天气预报、极端天气预测和气候监测的精度。目前,该卫星正在向全球气象服务部门提供高分辨率数据,以提升各国家及地区灾害应急响应能力。此外,Meteosat-12上还配备了数据收集与转发服务(DCS)和静止卫星搜救转发器(GEOSAR),可提供地面气象平台的环境数据和紧急求救信号转发,为灾害响应和应急救援提供保障。


据EUMETSAT相关负责人介绍,MTG系统的全面运作,首次实现了从云层形成到闪电发生的对流性风暴全生命周期监测。通过这些数据,能够更快速、更精确地预测并警报极端天气事件,为政府、民众和应急部门提供及时预警。


另一方面,EUMETSAT大力支持对非洲的气象援助。其先后在科特迪瓦、肯尼亚等地建立PUMA-2025接收站,确保当地气象部门可以及时获得Meteosat-12的高分辨率数据,以帮助非洲国家提升气象预测的精度,改善农业、卫生和水资源管理等领域的气象服务,尤其是在面对气候变化带来的极端天气挑战时,有效增强非洲国家的应急响应和灾害管理能力。


联合国  


2024年,《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)秘书处在第29届联合国气候变化大会(COP29)会议推动设立“损失与损害基金”,为脆弱国家提供支持,发布《全球减排库存报告》,全面评估各国履行《巴黎协定》的进展,呼吁加速全球减排行动,强化多边气候合作。


联合国环境规划署(UNEP)发布《2024年适应差距报告》,揭示全球适应资金缺口问题。联合国减少灾害风险办公室(UNDRR)发布《2024年全球减灾评估特别版报告》,呼吁各国采用科学方法研究灾害,以指导防灾行动,减少灾害影响和增强复原力。


2025年,UNFCCC秘书处计划推动各国更新国家自主贡献(NDCs),确保落实《巴黎协定》减排目标;环境规划署将聚焦创新气候融资机制和生态系统恢复项目,加强对脆弱地区的适应支持。


欧洲空间局(ESA)


2024年,欧洲空间局(ESA)发射多颗气象探测卫星。


2024年5月,EarthCARE发射,其配备云剖面雷达、大气激光雷达、宽带辐射计和多光谱成像仪,有助于了解云和气溶胶如何将入射的太阳能反射回太空,以及它们如何捕获传出的红外能量,对于了解气候变化如何影响地球的能量平衡以及预测未来云和气溶胶失去当前整体冷却效果的速度至关重要。


2024年8月,ESA的北极气象卫星(AWS) 发射,填补了极地天气预报的空白。AWS配备先进的传感器,可监控温度、湿度和大气条件。发射后仅一个月,这颗卫星就捕捉到风暴“鲍里斯”的第一张图像。


2024年12月,哥白尼Sentinel-1C雷达成像卫星发射,进一步提高在所有天气条件下监测地球表面的能力,包括监测冰覆盖、石油泄漏,以及绘制洪水图等。


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图为Sentinel-1C监测的挪威斯瓦尔巴群岛。该卫星具有监测恶劣和偏远地区的冰覆盖和环境变化的能力,对于了解气候变化对极地生态系统的影响,确保北极水域安全航行有重要作用。图片来源:ESA官网


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图为Sentinel-1C发射 图片来源:ESA官网


2025年,ESA将继续发射哥白尼Sentinel-4和哥白尼Sentinel-5j还将与中国科学院联合启动“微笑”(SMILE)任务,探测太阳风—磁层相互作用大尺度结构和基本模式,进一步研究太阳风如何与地球磁场相互作用。


日本气象厅


2024年,日本气象厅加强气象卫星领域国际合作,与澳大利亚气象局签署气象卫星图像合作备忘录,利用海洋气象观测船以及“向日葵”系列气象卫星等建立和加强防备澳大利亚山林火灾和暴雨等灾害的观测机制,并将开展研发和信息交换等合作。


2024年3月,日本气象厅和气象事业促进联盟(WXBC)发布了《气象数据使用指南 》,总结了气象数据利用示例、使用程序和获取方法,促进气象数据在商业中的使用。2024年8月,日本气象厅和日本邮政株式会社签署了合作协议,通过适当利用防灾和气象信息来促进精通灾害应对的人才培养。2024年11月 ,日本气象厅与澳大利亚气象局签署了《关于使用气象卫星的合作备忘录》,为进一步降低日本、澳大利亚和亚洲大洋洲地区的灾害风险作出贡献。2024年12月,为维持适当的海啸监测系统,日本气象厅宣布开始依次更新海啸观测设施。


2025年,日本计划提升台风、“线性降水带”等预报精度,加强天气预报及观测等方面的科学研究与国际合作;完善大规模地震、火山等灾害监测预警体制;加大防灾方面财政预算。


中国气象报社  出品 
作者:刘蕊 张嘉赫 李悦 林禹彤 于桐 王婉 王畅
编辑:卜钰 刘蕊 丁继武
审核段昊书