中国气象局气候变化检测与应对重点创新团队:三年攻坚 为气候变化“画像”

编者按

人才蔚起,千帆竞逐;创新潮涌,引领未来。“十四五”以来,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,中国气象局党组谋篇布局,陆续组建一批覆盖气象科研业务服务核心领域重点创新团队,聚焦气象关键核心领域“卡脖子”问题持续攻关,着力打造布局合理、开放高效、支撑有力、充满活力、与业务服务深度融合的科技创新团队体系,加快实现高水平气象科技自立自强。

当前,首批创新团队建设期满,在气象核心技术突破、业务服务能力提升及科研成果转化等方面成效显著,为推动气象高质量发展注入强劲动力。为展现这些团队的奋斗足迹与卓越成就,弘扬科学家精神,激发更多气象科技工作者勇攀高峰,《中国气象报》开设专栏,带您走近各支重点创新团队,探寻他们在风云变幻中矢志不渝的创新故事。

2025年夏,一场极端高温热浪席卷全国。冰箱里刚取出的饮料,罐壁顷刻间挂满水珠;用电需求暴涨,夜晚打开空调时频频跳闸断电……“今年夏天为什么这么热?是全球变暖导致的吗?”网友们对极端高温话题持续关注与热议。

这在科学界同样具有深刻的研究价值:全球变暖有没有呈现新特征和新态势?人类活动对全球变化和极端事件的影响程度有多大?极端事件对水资源、生态、城市等不同行业和部门造成了什么影响?我们将如何应对?答案不仅需要精准量化,更要在重大极端事件发生后,迅速回应社会关切。

有一支团队,正致力于在最短时间内给出这一问题的科学答案。

2022年秋,在中国气象局党组统筹部署下,以孙颖为首席科学家的中国气象局气候变化检测与应对重点创新团队(以下简称“团队”)成立,其核心使命就是破解这些难题。作为中国气象局首批建设的重点创新团队之一,这支团队承载厚望,他们立下“军令状”,要将气候变化和极端事件检测归因与影响评估等气象关键技术实现自主可控。

三年过去,团队在气候变化检测、影响评估与应对战略三大方向全面突破,圆满完成各项考核指标,取得一系列具有国际水准的科研成果。团队第一/通讯作者发表高水平论文77篇,其中一区和高影响力论文38篇;撰写发展规划与行业标准20项,出版专著42部,授权专利9项;获得司局级以上表彰奖励21项,其中省部级奖励5项,展现出强劲的科研创新与业务支撑能力。

中国气象局气候变化检测与应对重点创新团队部分成员合影

与时间赛跑

气候变化检测归因技术,如同气象领域的“影响快速鉴定工具”。每当高温或暴雨等极端事件发生,团队就要像“侦探”一样,迅速寻找背后原因,快速判定人类活动等因子的影响,用科学线索回答这一事件是否与气候变化有关,为后续防灾减灾和气候治理决策提供科学依据。

这个过程像是在和时间赛跑。过去,归因研究往往需要3至6个月时间获取观测资料、设计方案,进行模拟计算,待完整的科学结论出炉,甚至需要一年。这显然远不能满足灾后快速评估、精准施策的现实需要。

“如果把数据处理和评估都放在事件发生前呢?”针对时效滞后、数据获取处理、模式性能与计算资源瓶颈等痛点难点,团队采用“预计算、预评估、预调整”的解决方案,开启一场与时间的赛跑,自主研发“耦合模式双向融合概率比快速归因原型体系”,通过模式与观测数据的预处理、模式预评估,实现二者的双向融合。

功夫在诗外

真正的艰辛和忙碌,在长达两年的原型体系建设之中。

“这是一个漫长,甚至是痛苦的过程。”团队成员还记得,那段时间,团队花了大量精力去检验模式、调整方案。而每一次方案调整,都意味着需要再次进行海量计算,并再次用大量时间检验结果,对比不同方案的优劣。

尽管加班都是家常便饭,但团队成员的工作节奏不完全一致,负责计算与负责验证的同事像接力赛一样,各自努力“跑好自己的那一棒”,以保证整体节奏和进度。秉持对结果可靠性的高要求和精益求精,团队持续自我加压与优化。压力带来疲惫,也锻造“可靠”。如今,团队研发的快速归因技术已转化为稳定的准业务化流程,在实战中的表现令人振奋。

2025年夏季,我国多地出现极端高温热浪事件,对公众健康、能源供应和农业生产构成严重威胁。团队第一时间开展极端高温热浪的快速归因分析。大家紧密协作,仅用72小时便完成初步归因分析。依托预处理数据库和科学高效的分析处理流程,团队在事件发生后的5个工作日内,高效完成从事件定义、归因分析到科学解读的全流程工作。

分析结果显示,人类活动显著增加了多个区域极端高温发生的概率,人类活动影响在西北和青藏高原等区域增温显著。这不仅验证了原型的可靠性,更为灾害预警、应急处置等提供了关键科学支撑。这一成果发布后,在国际专业领域引发关注。

这次实战,极大鼓舞了团队成员。“看到所倾注心血的科研成果,能在极端高温事件发生后快速转化为决策依据和公众科学认知,这种科研落地的价值感,是对我们日夜攻关的最好回报。”团队研究员感慨道。当科研成果从实验室走向应用场、反哺业务实践,坚定了团队深化研究、服务业务的决心。成果的推广和被认可,彰显了中国科学家在应对气候变化前沿领域的快速响应能力和主动担当精神。

这份精准高效,源于“得让系统变得更科普一点”的精进,源于“结果发布出去,代表的是中国气象局的权威,得先过我们自己这一关”的责任感。最紧张的战斗,其实在系统建成时就已完成。

用失败成功

创新之路,从无坦途。

团队在多项关键技术上实现突破:攻克公里级分辨率气候变化预估技术,自主研制中国区域5公里格点分辨率三种SSP(“三种未来排放情景”)情景预估数据集,支撑建立“城市气候变化诊脉平台”与“建筑节能气象服务平台”,支撑建立水资源气候风险业务系统,实现水文模型与气候模式单向耦合,完成长江三峡以上流域来水量次季节至季节(S2S)预测。

一个个突破,源于团队“一条路走到底”的坚定信念,以及不为外界“杂音”所扰的执着坚守。这份信念培育着团队扎实、有活力、敢试错的文化生态,将创新从如履薄冰的“不敢”,变成“失之桑榆、收之东隅”的常态。

在团队的研发理念中,除了目标导向,探索过程中的失败是被允许且有价值的。在新型归因技术研发中,一名年轻研究生提出基于不同统计动力方法的混合建模思路,但初期计算多次未达预期。团队没有中止相关研发,而是帮助分析失败原因,并邀请国内外专家讨论。团队在此基础上调整方向,最终开发出更稳健的模型,并成功应用于重大极端事件归因。

在团队看来,价值远不止于最终产品,研发过程中的系列“中间件”、育成的团队文化、形成的研发范式、积累的知识库、取得的教训、迭代的设计系统、凝聚的协作精神……这一切,都蕴含着宝贵价值。这份接纳失败的雅量与善用失败的智慧,让团队的科研热情持续迸发,并支撑大家一次次克服面对失败的敏感和恐惧,最终生出“敢创新”“能结果”的勇气。

压担子、给平台

团队坚持“信任赋能、历练成长”的培养模式。在这样的氛围中,年轻科研人员被赋予重任,在独立承担课题、参与重大项目和国际合作中迅速成长。中坚力量也充分发挥带头骨干作用。

开创新团队启动会的工作照片

韩振宇研究员作为气候变化影响方向的负责人,长期聚焦城市化区域气候风险,带头建成了城市气候变化诊脉平台,支撑气候变化背景下城市运行。

在风能太阳能资源评估方向,吴佳研究员围绕国家新能源战略,开展了风光资源高分辨率预估技术研发,完成中国5公里分辨率风光资源数据集,评估光伏发电潜力及减排效应,为能源布局与碳中和路径提供了关键科技支撑。

成果落地 服务国家战略

三年来,团队不仅在核心技术上实现自主突破,更推动成果向业务转化、向政策渗透:

在气候变化检测方面,团队发展了适用于中国区域的气候变化检测归因技术,研发了极端高温快速归因原型体系,系统揭示了中国西北暖湿化、复合高温干旱事件的新特征,完成多项极端事件归因,研发的高分辨率数据集已用于多个国家级规划与风险评估。

在影响评估方面,构建了城市运行、水资源调度和生态安全的关键气候风险模块,为城市规划、电力调度、生态保护提供量化支撑。

在应对战略方面,分析了全球气候治理机制和发展趋势,建立了气候变化战略政策研究的标准化工作流程;多份政策报告有力支撑了我国气候谈判与国家适应战略制定。

“我们出的结果,首先要过自己这一关。”这句朴实的话,或许是对这支团队最好的注解。他们不仅在给极端天气做检测归因,更以科学家的笃行与实干回答气候变化的时代之问。

作者:刘蕊(宋歌对本文有贡献)

编辑:黄彬 贾静淅

发布:张琳皓

审核:段昊书

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更新时间:2025-12-29

标签:科技   气象局   气候变化   画像   中国   团队   重点   事件   气象   高温   快速   气候   业务

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