最近看到科学网转载新华网（2008-2-15作者：顾瑞珍）的一则报道《中国三任气象局长建言：加强极端天气气候监测为当务之急》指出，南方冰雪尚未完全消融，全国上下正在党中央、国务院的指挥下全力开展恢复灾区建设。中国气象局前后三任局长在2月14日全国政协“防治气象灾害座谈会”上，提出了防治气象灾害的积极建言献策。读后很有启发，这不禁勾起笔者思绪万千！

正如中国气象局局长郑国光所指出，这次极端气象灾害属50年一遇（部分地区为百年一遇）。大气环流异常是造成这次大范围持续低温雨雪冰冻极端天气的根本原因。目前我们在应对和防御全球气候变暖背景下的极端气象灾害方面仍面临许多难点和薄弱环节。他列举了现有气象灾害综合监测探测范围、精度、时空分辨率等方面尚不能满足气象防灾减灾的需求；对灾害性天气的持续性和强度估计不足，对交通、电力等行业造成影响程度的预评估不够；气象灾害防御的部门合作、信息共享亟待加强，特别是预警信息发布后的社会联动、部门协调配合和有效应对防范还不够；气象防灾减灾科普宣传和教育工作薄弱，公众缺乏灾害防御的意识和科学知识，等等各个方面的薄弱环节。我们理解郑局长所指必定也包含对该领域的科学研究还有诸多亟待解决的“难点和薄弱环节”。原局长秦大河也提出了加强极端天气气候事件评估研究和业务系统建设的4条建议。原局长温克刚表示，要尽快形成报告向党中央、国务院汇报，并通过新闻媒体广泛宣传，以切实提高我国防治气象灾害的能力。所有这些建言献策，对于指导我国气象事业加快发展，特别是应对减灾防灾，都有极为重要的指导意义，无疑都十分宝贵和正确。

气象科学事业既是为国家和社会公众服务的公益性部门，更是涉及大气和相关学科领域的科学部门。极端气候问题是相当复杂的科学问题，早在上世纪90年代中期以来，国际上一直就有不少学者注意到平均气候的变化可能引发极端气候的非线性变化，无论是观测研究或模拟研究都已共识到，必须在全球模拟基础上进一步对区域以下尺度的气候状况进行精细化，尤其要重视区域尺度极端气候概率特征的非线性变化。面对当前极端气候事件持续增多，频繁出现的态势正愈演愈烈。作为气候科学领域的研究工作者，应该大力开展该领域的科学研究，更加责无旁贷。

众所周知，一切科学实践都必须建立在先进的科学理论基础上。科学问题的理论也常常是科学实践的先导。笔者早在上世纪末就注意到国际上不少学者对极端气候问题的研究成果。事实上，自本世纪以来，极端气候事件在我国肆虐的例证已经愈来愈多，这就更加激励我们在该领域深入研究的决心。为了振兴我国在这一领域的薄弱环节并填补相应的研究空白，笔者几年来曾做了不懈的努力，始终从事这一领域的研究。近年来，本人及其合作者虽然在这一领域已发表了相当多的研究成果，但仍深感在这一领域还有相当多的研究工作要做。

尽管目前全球海陆气GCM耦合模式所模拟的各种排放方案下的未来气候情景已具有时间上的高分辨率，但其空间尺度分辨率仍有细化的必要，在全球不同地区采用嵌套的区域模式或者采用各种降尺度方法已经成为研究区域尺度气候状况的有力工具，但其模式输出信息也仅只对平均气候变化有较高的置信度。由于平均气候变化与极端气候变化之间存在着复杂的相互关系，迄今尚不能完全由动力气候数值模拟直接寻求极端气候变化规律，必须借助于动力气候数值模拟与统计极值分布模式和随机模拟等各种理论和方法相互结合加以研究。当然，根据历史气候记录提取气候极值信息并诊断其变化规律则更离不开各种统计手段。目前，极端气候异常事件的许多统计特征量(如频率，强度等)与平均气候及其变率的线性或非线性关系已经有了一定的理论基础,各种气候数值模式模拟的最新结果也表明，模拟的平均气候场及其变率有相当的可靠性，在给定的初边值条件下作第二类气候预报与观测结果已相当一致。因而，借助于优良的气候数值模式输出结果，预测各种条件期望气候情景下，出现气候极端值引发自然灾害的风险(概率)及其区域型态研究也已具备必要的理论基础。事实上，研究气候系统或其中的任何一个子系统，都不能回避气候具有概率性即不确定性的一面。当今数值天气预报和气候模拟研究中已经愈来愈多地融进了一些概率统计原理和方法,例如,动力模式基础上的集成预报就有随机统计试验方法的应用;数值天气预报和动力气候模拟的客观分析、四维同化、初值化等手段也都具有统计处理方法,而数值预报产品的 预报或 预报以及各种物理过程的参数化大多也借助于概率统计学方法来解决，近年来，将气候模式模拟的全球尺度气候预测结果，采用统计降尺度（Statistical downscaling）或统计-动力降尺度方法细化为中小尺度区域气候情景，已成为全球各地未来气候情景预测的重要工具。这些都有力地证明了考虑气候概率性问题的重要意义。早在上世纪60年代，我国老一辈气候学家么枕生教授就已提出了研究气候问题需要应用统计学方法的观点，并在国内率先出版了他的专著《气候统计》（1963），从而开创了我国大气科学中的统计气象学科。著名气象学家、我国大气科学的先驱者、中国科学院资深院士叶笃正先生也曾指出，气候预报应考虑概率问题。国内不少学者都曾大力倡导开展统计气象学研究。笔者早在90年代初就在《中国气象报》刊文呼吁“重视气候概率问题的研究”。我们已经看到，近十多年来，我国统计气象学的确取得了许多新成果且在气象领域的各个方面更加普及。然而，近年来国际上关于气候概率分布理论和应用研究已经在极端气候领域取得了新成就,发展了新内涵。相比之下我们面临的科学问题仍有许多问题需要深入研究。

基于上述观点，我们认为，研究极端气候就更需要考虑不确定性因素。因为，从统计学观点出发，一般可将气候变量视为随机变量，而气候极值就是这种气候随机变量的复杂函数，它更加需要采用各种统计学方法和理论。气候观测记录所记载的过去气候变化中某些极端气候指标虽然早已存在，它们不但具有比平均气候变化更强的长期变率特征，更受到各种偶然性因素影响。如何从大量的偶然性因素中提取必然性因素，这历来是概率统计学与动力学方法相结合寻求气象现象规律性的有效途径。许多学者已经注意到，未来气候增暖背景下，气候极值的频率和强度有可能增大的趋势，甚至一些气候数值模拟结果已经初步证实这一客观事实，但到目前为止，就世界范围而言，仍然缺乏全面证实(包括全球及区域性的)极端气候变化事实的具有高质量的足够长期的观测资料。换言之，人们对全球各地气候极值的变化及其长期变率特征还缺乏全面系统的认识。从理论上说，对于极端气候成因机制和相应的模拟试验和预测模型的研究也都处于刚刚起步的阶段。因此，要从理论或实践上研究极端气候变化的各种问题，必须具备动力气候数值模拟和统计气候学（或统计气象学）两个方面的知识体系，采用动力学和统计学相结合的多种途径和方法加以综合研究。

笔者坚信，科学在于执着的追求，只要我国大气科学界的同行学者相互支持，协同攻关，借助于多学科多途径的研究方法，不断鼓励和提倡自主创新，应对大自然的各种极端天气气候事件所遇到的难题终将逐步迎刃而解，从而为人类科学事业作出应有的贡献。（全文完）

 

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