科研促进业务是天气预报发展永恒的主题
——庆祝中央气象台成立70周年
林 建
天气瞬息万变，每天的天气分析和预报都是一次次科研试验，而且试验结果时时都可以得到验证。为迎接这份挑战，1998年硕士毕业有幸分配到了中央气象台，从此与天气预报结下了割舍不断的深厚情缘。
1998年那个夏天，长江、松花江、嫰江流域暴雨泛滥，洪涝成灾，唐惠芳、焦佩金、董立清、李延香等一大批老一代气象工作者彻夜奋战在预报工作岗位，敢于奉献、精益求精、吃苦耐劳、无怨无悔的中央气象台传统精神令人肃然起敬，同时也在我心中播下了“立志做好天气预报，提高预报准确率”的种子。1998到1999年，在天气预报室短期天气预报科实习工作时，指导我们画天气图的预报前辈们（王友恒、李延香、吴永芳……）严谨的态度和一丝不苟的预报精神也让我对天气预报的兴趣日渐浓厚。
2000年，中央气象台成立技术开发科，在姚学祥和毕宝贵的带领下，开始攻关“七大江河流域面雨量预报”课题，课题组研究编制了泰森多边形等面雨量算法以及不同模式降水预报集成的面雨量预报等核心工作。2002年中央台面雨量预报正式投入业务运行，并启动了三峡面雨量预报服务，为三峡工程提供了有力的气象保障服务。2002年10月31日—11月10日随李延香首席赴三峡宜昌参加三峡导流明渠截流现场气象保障服务，亲临现场体会和感受了面雨量预报及气象保障服务在重大工程和活动中的重要性。2003年泰森多边形的面雨量计算方法及程序向全国各流域台站推广，推动了全国的面雨量预报服务。“七大江河流域面雨量计算方法及应用”、“面雨量计算方法及其在海河流域的应用”等多篇关于面雨量的文章被广泛引用。项目“全国七大江河流域面雨量预报业务技术推广及系统建设”获中国气象局2006年度技术开发二等奖和国家气象中心2006年度技术开发一等奖。承担面雨量技术开发，为三峡工程保驾护航，带动全国面雨量预报业务的发展，这只是与水文预报的初次结缘。
2003年4—7月（非典时期），只身前往匈牙利布达佩斯参加第34届国际水文研究生培训班。在法国等待转机的几个小时，在机场警察局一直待到下一航班起飞前半小时。所幸的是，在匈牙利，培训老师和同学都比较友好。其间完成了近4个月的水文预报培训课程，并针对1998年洪涝完成了一篇论文，论文在分析长江流域降水异常的基础上，应用降水径流模式模拟预报长江上游发生的8次洪峰，从寸滩到宜昌支流域的面降水量对宜昌的洪峰有直接的贡献。“1998年汛期长江上游三峡区间径流模拟”（Runoff simulation of three gorges area in the Upper Yangtze River during 1998 flood season.）一文在2005年《气象学报》（英文版）发表。
2005-2006年，与大气所合作，主持并完成渍涝监测预警气象业务服务系统研究中“VIC水文模式的业务化”子课题。2006年汛期实现了水文模式的业务化，为渍涝风险预警的发布提供了决策依据，并于2006年7月4日发布了第一期渍涝风险预警产品。2007年主持并完成淮河流域气象开放研究基金“VIC水文模式在淮河流域渍涝监测预警中的应用”，完成了汛期模拟土壤湿度和流域水文站流量与实况的对比检验，为业务预报提供技术保障。文章“2006年汛期VIC水文模型模拟结果分析”在江西南昌举行的2007年全国重大天气过程和预报技术经验交流会上交流并发表在2008年《气象》上。
作为1998年入职的预报员，一开始分析的天气图都是纸面天气图，后来才慢慢地转为在工作站上分析，但也只是用鼠标代替了铅笔，用屏幕代替了纸面，依然是连线画图，效率很低。为了给预报员提供一个天气图分析背景场，提高预报员的天气分析效率和质量，2000年参与开发TOVS资料在历史天气图分析中的应用，为预报员提供了最初的客观分析天气图。
2001年春季，我国北方大部分地区降水偏少，沙尘天气过程频发。为了增强对沙尘天气的认识，提高沙尘天气预报准确率，参与了沙尘暴短期预报方法研究，对沙尘暴个例进行热力和动力因子的诊断分析，确定沙尘暴发生发展所对应的物理量阈值。研究成果在2002年春季沙尘暴预报，尤其是在3月18—21日强沙尘暴预报中发挥了较好的作用。2002年3月20日，北京发生了有历史纪录以来最强的一次沙尘暴，当时北京市区能见度小于500米，某些地方小于100米。2006年4月17日，北京再次出现严重的沙尘天气，醒来发现城市一夜间被沙子覆盖。而2010年3月19日-22日，从新疆、西北地区东部、华北、江淮等地先后出现了两次强度和范围截然不同的沙尘天气，并且还伴有雨雪天气。2010年3月20、22日，北京遭遇两次强浮尘天气。那次正当我值首席班，制作并签发了沙尘暴黄色预警，经历了当时近10年来最强的沙尘暴过程。那次沙尘过程持续时间长，涉及范围广，强沙尘比较集中，具有明显的日变化，同时在内蒙古中部部分地区还伴有降雪天气。
一般沙尘暴多发生在春季3-5月，但2010年那个秋季内蒙古西部降水偏少，气温偏高，11月10-11日受强冷空气影响出现了沙尘暴天气。记得当时看到我发的沙尘预报，确实让人质疑，11月份真的会出沙尘吗？其实预报生涯中经历了太多次的沙尘天气，每一次沙尘天气都会促使你去不断地思考总结。在灾害性天气预报中，气候背景是需要考虑的因素，但绝不能因为气候背景而忽略了灾害性天气发生的本质——背后的机理。后来，在干部培训学院给新预报员培训关于沙尘暴成因及预报预警，这些经历都成了我讲课的素材。
2008年年初南方出现了长达近1个月的罕见低温雨雪天气，5月12日四川汶川发生8.0级地震，宗志平作为首批中国气象局赴四川抗震救灾援助预报专家组的组长，带领专家组与四川气象同仁们一起，在震区气象服务第一线并肩作战了整整15天，我们在中央台后方参与地震灾区气象服务。而那年春天摔伤的胳膊一直肿胀，过了百天也没见好转，去北医三院做CT、核磁才发现是骨裂，经历了一个小时电钻般的手术之后是一边上班一边康复治疗，没有耽误奥运气象的保障服务。
2009年除了惊心动魄的国庆六十周年气象保障服务，在脑海中挥之不去的却是2009年11月10～12日西北地区东部、华北、黄淮自北向南罕见的那场大范围强降雪天气，当时暴雨预警信息提升至了“橙色警报”。就在这次暴雪过程值班后，2009年11月13-28日，时任天气预报室副主任的宗志平带领张恒德、张涛、蔡芗宁我们一行5人赴法国气象局进行了为期2周的“中纬度天气预报”业务培训。记得培训还没结束就收到了参加2010年第二届全国气象行业天气预报职业技能竞赛的通知。从法国回来，来不及准备就投入了预报竞赛。离预报竞赛就一个半月不到的时间，业务处刘震坤一边张罗准备资料，一边联系封闭培训，在香山脚下我们度过了紧张的20多天的培训。说是培训，更多的时候是我们自己看书，自己出题，自己检验，再一起讨论。通过预报竞赛高强度的学习培训，加上平时的预报总结和思考，预报思路和技能、会商发言水平等都明显得到了提高。天气预报室3位选手（马学款、乔林、林建）组成的国家气象中心团队取得了团体第一名，个人分别获得一、二、三等奖。我的成绩不如他们两位，感觉有些沮丧。那时不到5岁的儿子却安慰我：“妈妈，在108位选手中你能排到第11，“实时天气预报”能排第4，已经非常好啦！”
预报竞赛之后，2010年是值班生涯中最忙碌、最难忘的一年，全年的首席值班数达100余天，不仅经历了春季（3.19）和秋季（11.10-11）强沙尘暴，还遇到了1949年以来登陆福建最晚、强度最强的狡猾的秋季台风“鲇鱼”（10月）；参加了西南地区特大干旱、青海玉树地震（4月）、甘肃舟曲特大山洪泥石流（8月）气象服务，还经历了汛期20多场暴雨天气过程预报服务；4月底赴上海参加了“上海世博会”气象保障，7月份到武汉参加了长江流域汛期气象保障服务。
其实，身为一个有责任心的预报员，对每一种灾害性天气都想去弄明白。成立技术开发科就是要加强预报中的科研来满足业务的需求。注重科研业务相结合，提高工作效率和灾害性天气预报预警能力，是预报员一直的追求。2002年在“内蒙古雪灾监测”项目中，根据内蒙古不同草场类型、积雪深度及持续时间，将雪灾分为轻灾、重灾、特大灾等不同类型，并提出用气象站观测积雪资料描写雪灾特征的雪灾指数，建立气象站观测积雪资料和卫星监测雪盖相结合的雪灾监测方法，用气象卫星遥感反演资料来弥补内蒙地区气象台站稀少和资料缺报的问题。2006-2007年完成科技部公益项目“公路交通主要不利气象状况的预测、预报方法研究”课题中关于1971—2005年我国大雾的时空分布特征和大范围大雾的高低空环流形势配置分型。2007年在中国气象局多轨道业务建设项目“雷电监测和潜势预报业务系统”中完成“中国雷电事件的时空分布特征分析”。另外，对2003年7月西太平洋副热带高压变异及中国南方高温形成机理进行研究，对2004年黄淮特大暴雨、2003和2007年淮河暴雨、2005年山东半岛持续性暴雪、2008年西藏暴雪、2009年8月黄淮和西南地区不同性质暴雨特征进行分析总结，旨在提炼预报思路，为预报提供可靠的诊断技术支撑。
2007年中国气象局台风与海洋气象预报中心成立，台风和海洋气象业务快速发展，天气预报开始逐渐走向专业化发展的思路。2009年成立强天气预报中心，强对流天气预报向专业化、精细化发展。
随着科技的发展和人民生活水平的提高，天气预报室原有的24小时降水预报也无法满足各行各业对降水预报时空分辨率的高要求，尤其是对一些气象保障预报服务，如卫星发射、地震灾区预报服务、奥运气象保障及一些重大的社会活动。2008年5月中央气象台对整个业务流程做出重大调整，除了常规的72小时时效内24小时间隔的预报要不断提高预报准确率外，加强24小时内6小时间隔的定量降水预报（QPF）就成了当务之急。为了适应天气预报业务流程调整，广泛调研，积极筹备定量降水预报所需资料和技术支持，牵头建立和完善定量降水预报（QPF）业务流程。2009年主持中国气象局基建项目“定量降水预报方法开发及业务系统建设”、行业专项“定量降水估计（QPE）和短期定量降水预报（QPF）”中“定量降水预报方法研究及业务应用”课题，初步建立国家级定量降水预报业务系统，实现了多模式定量降水集成预报方法在业务中的应用。在汛期预报、60周年国庆保障、玉树地震灾区预报、上海世博会、亚运会保障服务及暴雪预报过程中都发挥了积极作用。
2008、2009年各量级的24小时降水TS评分稳步上升，比以往10年的平均值有较明显的提高。通过不断完善QPF预报业务流程，综合应用各种资料，2009年6小时定量降水预报评分明显高于2008年。2010年，实现了多模式降水集成预报在业务中的应用，提高了预报员对模式资料的使用效率，并且提高了定量降水预报的准确率，在大雨及以上量级的预报中多模式降水集成预报较各家模式都有明显的优势。2010年24、48小时大雨预报分别比过去3年平均提高了7%和25%，暴雨预报分别提高了10%和7%。
2010年10月18日—22日，世界气象组织第三届“定量降水估计与预报”国际学术会议在南京召开，作为会议学术委员会成员，做了《Development of QPF approaches in NMC/CMA》的特邀报告，介绍了国家气象中心在定量降水预报上的最新进展，包括多模式集成预报系统、集合预报系统以及多种物理量等在业务上的应用。作为分会场主席，主持了定量降水预报分会场的报告，并就定量降水估计和预报中的问题与来自英国、奥地利、美国等预报专家进行了交流。
最近10年，随着数值模式的快速发展以及多种定量降水客观预报方法的不断涌现，强降水的预报评分稳步提升，颇有一种“长江后浪推前浪，前浪被拍死在沙滩上”的悲壮，同时也为年轻一代 “青出蓝而胜于蓝”感到自豪。
科技引领、创新驱动是“十三五”气象事业发展重点。中央气象台在气象现代化建设中结合业务需求做了大量的技术研发，但仍面临自身科研力量不足、核心业务科技内涵不深、关键核心技术亟待突破的窘境，但业务对科技的需求未能有效地传导到科研层面，渴望的科技成果“千呼万唤”盼不来。而作为气象科技创新主体的大专院校、科研院所拥有大量有应用价值的科研成果，由于不了解业务需求，同时也缺乏应用平台和激励机制，研究成果往往停留在论文层面，重论文轻应用、重成果轻转化的倾向还十分普遍，部分有应用价值的科技成果“藏在深山人未识”，没有真正发挥科技引领驱动业务发展的作用。“科研业务两张皮”的现状还比较普遍，科研成果供需之间缺沟通渠道、缺中试平台、缺评价、激励机制。美国国家海洋大气局（NOAA）从2000年起开始在各业务中心以试验平台（TESTBED）的形式逐步探索气象科研向业务转化的工作。天气预报科技成果中试基地借鉴美国的经验和教训，在中国气象局科技司和预报司的支持下，国家气象中心联合中国气象科学研究院、南京大学、中国科学院大气物理研究所，率先以提高中小尺度灾害性天气预报准确率和精细化水平为切入点和突破口,探索优势互补的科研业务结合工作机制和科技成果业务转化机制。
尽管有美国先进的理念和经验可以借鉴，但中国的国情与美国不同，只能结合国家气象中心实际，边探索、边思考、边发展，在国家气象中心科研业务结合工作领导小组的决策指导和精心组织策划下，中试基地通过搭建科研成果转化平台、开展重点领域成果转化、预报试验及联合会商分析，探索科研与业务结合的可持续发展机制。既要从科研院所引进成熟的科技成果来支撑我们的业务预报服务，又要通过预报试验及联合会商分析研究来培养年轻预报员的预报思路和总结能力，提升预报员自身的科学素质。只有这样才能使“小实体、大网络”的科研业务结合专项工作机制、气象科技成果业务转化机制、预报试验应用反馈机制及业务需求引导科学研究机制可持续，从而促进研究型业务的发展。
无论身处预报岗位制作天气预报，还是参加天气预报竞赛，无论是作为培训老师给预报员上课，还是在探索科研业务结合和成果转化的机制流程建设，时时处处都离不开思考。作为预报员要思考灾害性天气的演变规律、形成原因及预报思路，作为老师不仅仅要教会学生某个知识点，更重要的是引领学生思考，教他们如何分析和研究预报。作为中试基地，就要承担起科研和业务的桥梁和纽带作用，思考如何将优秀的科技成果引进到业务预报服务中，实现开放合作、共享共赢的目标，让中央气象台发展得越来越好。
伴随中央气象台一起走过了二十多年，了解、见证、感悟了中央气象台的发展与创新，关注着年轻预报人的培养与成长。我自豪，我是中央气象台的一员，祝中央气象台70岁生日快乐！