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2022年，相关国际组织和主要发达国家的气象核心科技业务都取得了不同程度的进展与突破。在国际司的指导与大力支持下，我们对2022年全球气象相关机构在预报预测、气象观测、气象服务、科技与人才、气象管理等领域的重要事件和发展水平进行了系统梳理，并分期为大家呈现。

气象观测篇

§     樊奕茜、王 喆、贾朋群

2022年，全球气象界的一个基本共识是，数据，尤其是高质量的一手观测数据，是支撑传统预报和新兴天气气候乃至地球系统预报关键中的关键。特别是，在海量数据可以依靠越来越强大的AI技术进行自动识别和处理，气象可以容纳、消化和利用的数据体量不断提升的情况下，如何获得最急需的数据、怎样得到廉价和可持续获取的数据，成为本年度利用新技术扩展气象观测边界的主旋律。这种扩展从天基、空基和地（海）基3个层面全面展开。

在太空，美国军方在摇摆了数年后，终于敲定了用两个系列卫星替代执行了60多年的国防气象卫星计划（DMSP），美国多家军工复合体公司参与的包括WSF-M和EWS两个系列地球极轨和小卫星，打造军用和民用卫星重新分离后的DMSP换代卫星，或可以为美国乃至全球下一代极轨卫星和小卫星换代做出示范。

美国新一代民用极轨气象卫星JPSS-2按照计划11月升空，该系列的5颗卫星目前已经有3颗进入轨道，这些长寿命设计的卫星，将确保服役到2040年。与此同时，美国下一代民用静止轨道气象卫星GeoXO的理念也在年初亮相并获得政府预算支持。考虑到美国其他机构，尤其是商业卫星的膨胀速度，未来美国气象相关的卫星资源的数量和质量或将大幅提升。

在欧洲，孕育多年的第三代地球静止气象卫星系列的第一颗星于2022年底升空，开启了欧洲气象业务卫星换代窗口。在哥白尼计划等项目的支持下，2022年欧洲继续在地球探索者（EE）项目上发力：一是确定EE10项目——和谐卫星，未来将提供包括云高和云移速等关键信息；二是快速启动能有效提升预报模式性能的“风神-2”项目，实现了研究类卫星“倒逼”业务卫星的发展。

在空中，2022年成为无人系统的竞相展示期，很多技术和设备已开始批量应用，在未来或将改变气象目标观测和精准观测的格局。在海上及海面以下，全球探测能力也在持续提升，为地球圈层中相互作用最显著的海气作用积攒更多数据。在陆地上，为克服美国多部门建设的、运行了25年的NEXRAD 网不断“老化”带来的隐患，2015 年启动的雷达系统延长寿命计划（SLEP）已经接近尾声（2024年全部完成），可确保到2035年雷达网基本能力的维持。2040年以后的换代雷达网的主要竞争方案——相控阵雷达已经浮出水面。这一很有前途的技术一旦实施，雷达系统将具有瞬时采样、低成本和灵活等特征，或将彻底改变我们观测大气的方式。2022年，在多次遭受严重气象灾害的澳大利亚，雷达网也开始向着适用、多样和动员更多方参与的方向发展。

一、2022年度重要事件

1.   WMO创新融资机制，促进全球观测数据共享

为改善全球气象观测，WMO在2019年提出了系统性观测融资机制（Systematic Observations Financing Facility，SOFF），倡导共享气象观测数据，加快完善全球观测基础设施，推动气象观测效益最大化。

SOFF以能否促进观测数据的国际交换作为衡量投资是否成功的标准，并鼓励先进的国家气象部门分享专业知识，通过同行咨询服务提高技术能力，与合作伙伴共享知识和资源。北欧国家从一开始就大力支持建立SOFF。2022年，北欧发展基金（NDF）承诺向SOFF提供1000万欧元。

世界银行、WMO和英国气象局2021年的一项研究结果显示，对天气气候观测的投资对于天气和气候预测至关重要，年度社会经济效益最低可达1620亿美元。

2.   ECMWF第三代静止卫星MTG发射

2022年，欧洲中期天气预报中心（ECMWF）与欧洲气象卫星开发组织（EUMETSAT）、欧洲航天局（ESA）密切合作，于12月发射第三代气象卫星（Meteosat Third Generation，MTG）系列中的第一颗新地球静止卫星MTG-I1。

该卫星较第二代卫星（Meteosat Second Generation，MSG）的观测时空分辨率更高，搭载的灵活组合成像仪（FCI）可提供10分钟一次的地球圆盘扫描和2.5分钟的区域快速扫描。搭载的欧洲首台闪电成像仪（LI）可24小时捕捉天空中的单个闪电事件，首次实现了欧洲、非洲和周边海域的闪电探测，也将助力WMO“全民预警行动计划”的实施。

另外，MTG系列第二颗卫星MTG－S1预计于2024年发射，将首次配备高光谱红外仪器，可提供高时间分辨率的大气温湿廓线信息。

3.    ECMWF将风神卫星业务化，对风场预报产生积极影响

风神卫星（Aeolus）是欧洲航天局 (ESA) 地球探索者计划中的第5颗卫星，首次使用机载多普勒测风激光雷达，可提供全球范围的风场垂直分布的实时观测数据，有助于改善台风等灾害天气预测的准确性，增强对与气候变化相关的热带区域动力学过程的认知。

ECMWF通过改进Aeolus风处理算法，提高了数据质量和风场的中短期预报精度。从图1可以看出其对预报结果的积极影响，这种影响在预报的第2-3天最强，其中，热带对流上层以及平流下层风和温度预报准确率提高2%，热带低平流层预报时效达9天。

4.    NOAA新一颗静止卫星GOES-18发射

2022年3月，美国新一代地球静止气象卫星系列中的第三颗GOES-18（Geostationary Operational Environmental Satellite）发射。GOES-18观测范围覆盖美国西海岸、夏威夷和阿拉斯加，GOES-18东卫星与GOES-16西卫星协同工作，观测范围覆盖地球一半以上——从非洲西海岸到新西兰，从阿拉斯加到南极洲。

GOES-18将实时提供高精度的卫星图像和大气观测数据，并搭载了闪电成像仪，能够实现在雷达未覆盖的海洋、山区和农村地区连续观测，并可持续监测野火、闪电、太平洋风暴、浓雾和其他灾害，监测太阳活动和空间天气，提供对电网、通信和导航系统影响的早期预警。其观测数据将被输入美国国家天气局（NWS）的数值预报模式，以提高天气预报准确性。

目前，NOAA正在与NASA合作下一代地球静止卫星任务GeoXO，将在2030年后支持美国的天气、海洋和气候行动。

5.    美国发射极地轨道卫星NOAA-21

2022年11月，美国新一代极轨气象卫星——联合极地卫星系统（Jiont Polar Satellite System）中的第三颗卫星JPSS-2（进入轨道后改名为NOAA-21）发射。

一方面，JPSS-2将与JPSS的前两颗卫星Suomi NPP和NOAA-20（JPSS-1）协同观测，每天可绕地球14圈；另一方面，JPSS-2将与EUMETSAT的下午轨道卫星合作，提供全天时观测，为数值天气预报模式、观测风暴、探测火灾和其他环境危害等提供数据。

6.    NOAA使用无人系统开展海洋大气观测活动

为充分研究飓风形成、发展和消散机制，NOAA于2022年飓风季开展了无人系统观测试验，首次采用无人驾驶船只Saildrones与无人驾驶飞机Altius-600实现海洋和大气协同观测，对飓风附近海洋和大气实时采样，获取飓风环境区域高分辨率数据，更好地认识飓风及飓风强烈影响下的海气相互作用。

该任务的长期目标是建立传统观测和无人系统观测相结合的观测系统，使用无人机、飞机和卫星收集海洋表面、低中高层大气和空间天气的完整数据，促进数值预报模型的改进和飓风预报水平的提升，延长预警时间，减少生命财产损失。

7.    NOAA加入国际气候变化空间观测台倡议

2022年9月，美国加入国际气候变化空间观测台（Space for Climate Observatory，SCO）倡议。

国际气候变化空间观测台（SCO）是一个利用空间技术应对全球气候变化的国际性倡议。该倡议由法国国家空间研究中心（CNES）主导，旨在通过卫星和地面观测数据的融合分析，模拟并跟踪全球到区域尺度的气候变化情况，结合社会和经济学的方法建立指标，分析气候变化影响，为全球应对气候变化提供决策支持服务。

自2017年起，由我国国家航天局牵头、中国科学院空天信息创新研究院等单位专家协同开展了SCO国际合作的组织和实施工作，为国际SCO体系建设提供中国声音和中国方案，也为中国空间信息支持气候变化工作提供相关技术支撑。

8.    澳大利大气象局对多地气象雷达进行升级

2022年，澳大利亚气象局为多地气象雷达安装新的数字接收器和控制系统，实现双偏振升级，以获取更可靠的实时天气数据，系统改善对风和降水的探测质量。

澳大利亚综合气象观测网由11000多个观测设备组成，包括卫星、高空观测、自动气象站、海洋浮标以及水文观测等。预计到2024年6月，气象局将交付8台新雷达，升级46部雷达、近700个自动气象观测站和200个洪水监测站。

(未完待续)

来源 | 领略资讯                   签发 | 张小锋               编辑 | 冯裕健