我國(guó)氣候觀象臺(tái)的現(xiàn)狀與發(fā)展思考

■ 陳冬冬 郭建俠 林立錚 高瑞泉 張明 王建凱 宋樹(shù)禮

氣候觀象臺(tái)作為綜合觀測(cè)站，具有對(duì)氣候多圈層及其相互作用開(kāi)展長(zhǎng)期、連續(xù)、立體和綜合觀測(cè)的作用。2018年中國(guó)氣象局正式將氣候觀象臺(tái)作為區(qū)別于基準(zhǔn)氣候站等站類的一個(gè)獨(dú)立站類命名，并將氣候觀象臺(tái)定性為國(guó)家級(jí)地面綜合觀測(cè)站。

氣候是人類生存環(huán)境中最活躍的組成要素之一，與人類的生存息息相關(guān)，同時(shí)也是最重要的自然資源之一。氣候變化將導(dǎo)致人類生存條件的變化，影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)和公眾生活的各個(gè)方面。氣象探測(cè)對(duì)于氣象科學(xué)與氣象業(yè)務(wù)的發(fā)展起到了先導(dǎo)作用，每一次探測(cè)技術(shù)的革命性進(jìn)步，都推動(dòng)了氣象科學(xué)與業(yè)務(wù)的巨大發(fā)展。地面觀測(cè)系統(tǒng)的建立并借助電報(bào)的發(fā)明，形成了早期的天氣圖預(yù)報(bào)方法和有限能力的短期天氣預(yù)報(bào)，全球高空氣象探測(cè)網(wǎng)資料對(duì)于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，天氣雷達(dá)網(wǎng)的建立有力地推進(jìn)了中小尺度強(qiáng)對(duì)流天氣的研究和短時(shí)臨近天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警的發(fā)展，而全球氣象衛(wèi)星觀測(cè)網(wǎng)的形成為地球系統(tǒng)科學(xué)研究和全球天氣預(yù)報(bào)服務(wù)提供了覆蓋全球的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)。

1992年世界氣象組織、聯(lián)合國(guó)教科文組織政府間海洋委員會(huì)、國(guó)際科學(xué)聯(lián)盟理事會(huì)、聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署共同發(fā)起了全球氣候觀測(cè)系統(tǒng)（GCOS）計(jì)劃，其基本思路是在統(tǒng)一的發(fā)展計(jì)劃和技術(shù)規(guī)范的指導(dǎo)下，對(duì)世界上現(xiàn)有的地球環(huán)境方面的觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行必要的改進(jìn)、補(bǔ)充和整合，建立一個(gè)包含氣候觀測(cè)的氣象綜合觀測(cè)系統(tǒng)，對(duì)大氣圈及大氣與多個(gè)圈層的相互作用進(jìn)行觀測(cè)，為氣象和地球相關(guān)學(xué)科的業(yè)務(wù)與科研提供高質(zhì)量、連續(xù)、均一的各類觀測(cè)資料

氣候觀象臺(tái)作為綜合觀測(cè)站，具有對(duì)氣候多圈層及其相互作用開(kāi)展長(zhǎng)期、連續(xù)、立體和綜合觀測(cè)的作用。2018年中國(guó)氣象局正式將氣候觀象臺(tái)作為區(qū)別于基準(zhǔn)氣候站等站類的一個(gè)獨(dú)立站類命名，并將氣候觀象臺(tái)定性為國(guó)家級(jí)地面綜合觀測(cè)站。建設(shè)氣候觀象臺(tái)是應(yīng)對(duì)氣候變化、服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)的一項(xiàng)重要舉措，同時(shí)氣候觀象臺(tái)也是開(kāi)展相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)研究、開(kāi)放合作和人才培養(yǎng)的平臺(tái)，在當(dāng)前生態(tài)文明體制改革和建設(shè)美麗中國(guó)的背景下，開(kāi)展氣候觀象臺(tái)的調(diào)研和思考，推進(jìn)氣候觀象臺(tái)建設(shè)和發(fā)展，將是推進(jìn)我國(guó)觀測(cè)體系現(xiàn)代化和氣象業(yè)務(wù)國(guó)際化的重要舉措。

1 氣候觀象臺(tái)發(fā)展簡(jiǎn)介

GCOS計(jì)劃發(fā)起至今，GCOS在觀測(cè)數(shù)據(jù)的積累、觀測(cè)網(wǎng)的覆蓋、觀測(cè)技術(shù)能力提升等方面取得很大進(jìn)展，并已在IPCC評(píng)估報(bào)告和與氣候有關(guān)的研究與決策中起到了非常重要的支撐作用。下面簡(jiǎn)單對(duì)國(guó)外著名氣候觀象臺(tái)和我國(guó)建立的五個(gè)氣候觀象臺(tái)進(jìn)行調(diào)研總結(jié)，以對(duì)新時(shí)期我國(guó)氣候觀象臺(tái)建設(shè)起到指引作用。

1.1 國(guó)外氣候觀象臺(tái)發(fā)展

歐洲、美國(guó)等氣象發(fā)展發(fā)達(dá)國(guó)家（地區(qū)）均已建立了知名的氣候觀象臺(tái)，如德國(guó)的林登伯格觀象臺(tái)（Meteorological Observatory Lindenberg，MOL）、美國(guó)的藍(lán)山氣候觀象臺(tái)（Blue Hill Meteorological Observatory）、加拿大的多倫多磁學(xué)和氣象學(xué)觀測(cè)站（Toronto Magnetic and Meteorological Observatory）等。這些氣候觀象臺(tái)在長(zhǎng)期從事穩(wěn)定的基準(zhǔn)氣候觀測(cè)的基礎(chǔ)上還進(jìn)行氣候系統(tǒng)及多圈層綜合觀測(cè)，下面重點(diǎn)對(duì)全球著名的德國(guó)林登伯格氣候觀象臺(tái)的業(yè)務(wù)和發(fā)展進(jìn)行討論。

MOL隸屬于德國(guó)氣象局研究與發(fā)展部，是一個(gè)長(zhǎng)期從事基準(zhǔn)氣候觀測(cè)、觀測(cè)設(shè)備試驗(yàn)測(cè)試和比對(duì)標(biāo)校，以及觀測(cè)與預(yù)報(bào)交互試驗(yàn)研究的專門機(jī)構(gòu)，始建于1905年，并持續(xù)開(kāi)展了氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)，1990年并入德國(guó)氣象局。MOL雖經(jīng)歷了百年的發(fā)展，但其主要工作一直集中在三個(gè)方面：一是長(zhǎng)期高質(zhì)量的基準(zhǔn)氣候觀測(cè)，包括地面常規(guī)要素、輻射和高空基準(zhǔn)氣候觀測(cè)；二是憑借其高質(zhì)量的觀測(cè)，開(kāi)展觀測(cè)設(shè)備測(cè)試、試驗(yàn)、比對(duì)和標(biāo)校，解決觀測(cè)業(yè)務(wù)的需求；三是以滿足數(shù)值預(yù)報(bào)需求為目標(biāo)，開(kāi)展觀測(cè)及與預(yù)報(bào)相關(guān)的科學(xué)試驗(yàn)和研究。

在長(zhǎng)期基準(zhǔn)氣候觀測(cè)方面，MOL是眾多氣候研究項(xiàng)目的參考站。包括GCOS的輻射基準(zhǔn)站，世界氣候研究項(xiàng)目（WCRP）參考站，GCOS探空基準(zhǔn)站（GRUAN），歐洲氣象網(wǎng)（Eumetnet）的風(fēng)廓線觀測(cè)站。MOL非常注重大氣三維結(jié)構(gòu)連續(xù)觀測(cè)，利用地基遙感技術(shù)及直接測(cè)量技術(shù)持續(xù)不斷地推進(jìn)著垂直廓線的觀測(cè)，是世界氣象組織目前所認(rèn)可的唯一一個(gè)地基遙感牽頭中心，在垂直廓線觀測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。

MOL作為百年氣候觀象臺(tái)有一支穩(wěn)定且十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶Ｂ毧蒲嘘?duì)伍，有力保障了觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。盡管氣象觀測(cè)隨著設(shè)備的更新和技術(shù)的發(fā)展一直在延續(xù)，但林登伯格氣候觀象臺(tái)對(duì)觀測(cè)元數(shù)據(jù)及不確定度影響方面開(kāi)展了多項(xiàng)研究，并對(duì)該站歷史上所用設(shè)備和觀測(cè)方法都進(jìn)行了細(xì)致的數(shù)據(jù)質(zhì)控和分析比對(duì)，確保高質(zhì)量的觀測(cè)資料。正是這種高質(zhì)量觀測(cè)資料的積累，造就了林登伯格氣候觀象臺(tái)在全球氣象觀測(cè)方面極高的地位和影響力。

在觀測(cè)設(shè)備和觀測(cè)方法研究方面，MOL著眼于數(shù)值預(yù)報(bào)模式的需求來(lái)規(guī)劃新設(shè)備試驗(yàn)，尤其在新型地基遙感垂直觀測(cè)和大氣邊界層觀測(cè)方面。觀測(cè)試驗(yàn)多為各類觀測(cè)設(shè)備的綜合觀測(cè)，可提供不同下墊面長(zhǎng)期、立體的綜合觀測(cè)，為數(shù)值預(yù)報(bào)模式參數(shù)化和預(yù)報(bào)檢驗(yàn)評(píng)估提供了大量詳實(shí)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。

1.2 我國(guó)氣候觀象臺(tái)發(fā)展

在全球氣候觀測(cè)系統(tǒng)計(jì)劃制定和實(shí)施的大背景下，我國(guó)也積極參與到氣候觀象臺(tái)的設(shè)計(jì)規(guī)劃和建設(shè)中。我國(guó)在制定氣象業(yè)務(wù)技術(shù)體制改革方案時(shí)，把發(fā)展中國(guó)氣候觀測(cè)系統(tǒng)作為氣象觀測(cè)系統(tǒng)改革的重要內(nèi)容之一，提出了在中國(guó)建設(shè)氣候觀象臺(tái)的改革目標(biāo)。

為獲取高準(zhǔn)確性，高精度、長(zhǎng)時(shí)序的氣溫、降水等基準(zhǔn)觀測(cè)資料，2007年我國(guó)七部委聯(lián)合印發(fā)《中國(guó)氣候觀測(cè)系統(tǒng)實(shí)施方案》，并在我國(guó)不同氣候關(guān)鍵區(qū)選擇了5個(gè)具有區(qū)域代表性的氣象觀測(cè)站，建設(shè)用于進(jìn)行長(zhǎng)期、穩(wěn)定、連續(xù)的氣候觀測(cè)的氣候觀象臺(tái)，開(kāi)展氣候觀測(cè)與技術(shù)研發(fā)和試驗(yàn)，包括內(nèi)蒙古錫林浩特、甘肅張掖、安徽壽縣、云南大理、廣東電白，針對(duì)不同氣候系統(tǒng)關(guān)鍵觀測(cè)區(qū)設(shè)置了不同的觀測(cè)內(nèi)容。各氣候觀象臺(tái)觀測(cè)內(nèi)容在表1中給出。

表1 氣候觀象臺(tái)試點(diǎn)站觀測(cè)項(xiàng)目

氣候觀象臺(tái)新的觀測(cè)任務(wù)和新的觀測(cè)結(jié)果是氣象學(xué)科和氣象業(yè)務(wù)前進(jìn)強(qiáng)有力的推動(dòng)。氣候觀象臺(tái)地面常規(guī)觀測(cè)業(yè)務(wù)都基于國(guó)家基準(zhǔn)氣候站的業(yè)務(wù)序列，同時(shí)還參與多個(gè)觀測(cè)試驗(yàn)和科學(xué)研究項(xiàng)目。當(dāng)前五個(gè)氣候觀象臺(tái)中，錫林浩特已建設(shè)完成基準(zhǔn)輻射觀測(cè)，即將開(kāi)展GRUAN建設(shè)，同時(shí)也注重草原生態(tài)氣象觀測(cè)研究方向，在草原生態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估、草原蒸散和水分平衡研究等方面具有一定研究能力和項(xiàng)目基礎(chǔ)。電白氣候觀象臺(tái)的海洋綜合觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)較完備，建立了全國(guó)首個(gè)海洋氣象科學(xué)綜合試驗(yàn)基地（茂名博賀海洋氣象科學(xué)試驗(yàn)基地），實(shí)現(xiàn)了從海洋環(huán)境到中低空大氣要素的立體、連續(xù)、全天候的觀測(cè)，已成為我國(guó)南海海洋氣象重要的科學(xué)試驗(yàn)基地。壽縣結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱卣骱拖聣|面特征，開(kāi)展了包括地面氣象觀測(cè)、大氣環(huán)境觀測(cè)、農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)、人工影響天氣服務(wù)、近地面通量觀測(cè)等多項(xiàng)業(yè)務(wù)和科研工作，同時(shí)聯(lián)合科研院所和高校開(kāi)展多類地基遙感觀測(cè)設(shè)備外場(chǎng)試驗(yàn)。大理氣候觀象臺(tái)除了開(kāi)展地面氣象常規(guī)觀測(cè)外，還開(kāi)展了近地層通量觀測(cè)、邊界層風(fēng)（溫）廓線雷達(dá)觀測(cè)、洱海水上自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)、點(diǎn)蒼山—洱海剖面典型山地氣象觀測(cè)系統(tǒng)、基準(zhǔn)輻射觀測(cè)等多種觀測(cè)，覆蓋了從湖面、地面至高空大氣物理參數(shù)的立體觀測(cè)。經(jīng)過(guò)十余年的探索和試點(diǎn)，我國(guó)在氣候觀象臺(tái)建設(shè)方面積累了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)，對(duì)改進(jìn)天氣、氣候模式和邊界層、云物理過(guò)程參數(shù)化方案等起著重要作用，同時(shí)也對(duì)影響我國(guó)的天氣系統(tǒng)和災(zāi)害性天氣有了更深入的了解。從我國(guó)氣候觀象臺(tái)的發(fā)展看，氣候觀象臺(tái)是業(yè)務(wù)和科研的融合，豐富的觀測(cè)產(chǎn)品和高水準(zhǔn)的觀測(cè)業(yè)務(wù)帶動(dòng)了氣象科研工作的開(kāi)展。

2017年中國(guó)氣象局提出要大力推進(jìn)氣候觀象臺(tái)建設(shè)，以幫助解決數(shù)值模式發(fā)展中面臨的相關(guān)物理問(wèn)題為目標(biāo)，在氣候觀象臺(tái)設(shè)計(jì)和開(kāi)展針對(duì)性的觀測(cè)試驗(yàn)。

隨著近年來(lái)氣候觀象臺(tái)在國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)、氣候變化、天氣氣候業(yè)務(wù)發(fā)展、大氣科學(xué)研究以及與WMO業(yè)務(wù)交流和合作的需求越來(lái)越旺盛，需要在我國(guó)氣候代表性突出、具有一定觀測(cè)和合作基礎(chǔ)的地區(qū)建立一批氣候觀象臺(tái)。

2 氣候觀象臺(tái)發(fā)展探索

根據(jù)我國(guó)近年來(lái)在綜合氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)的發(fā)展規(guī)劃和相關(guān)決策部署，我國(guó)氣候觀象臺(tái)發(fā)展應(yīng)以應(yīng)對(duì)氣候變化為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合服務(wù)新時(shí)代生態(tài)文明建設(shè)等需求，堅(jiān)持“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”發(fā)展理念，緊跟國(guó)際科技前沿，統(tǒng)籌部門內(nèi)外資源，創(chuàng)新發(fā)展機(jī)制和管理方式，大力提升氣候系統(tǒng)多圈層觀測(cè)業(yè)務(wù)能力，充分發(fā)揮氣象部門在應(yīng)對(duì)氣候變化工作中的基礎(chǔ)性支撐作用。

2.1 氣候觀象臺(tái)站址布局設(shè)計(jì)

氣候觀象臺(tái)布局應(yīng)根據(jù)不同氣候帶下墊面代表性、氣候系統(tǒng)不同圈層相互作用等特征，在不同氣候類型的一些關(guān)鍵區(qū)域，特別是對(duì)氣候系統(tǒng)各圈層相互作用、能量和物質(zhì)交換比較敏感的關(guān)鍵區(qū)域，擇優(yōu)選取觀測(cè)基礎(chǔ)較好、符合氣候觀象臺(tái)建設(shè)發(fā)展要求的站點(diǎn)，建設(shè)氣候觀象臺(tái)。2008年由張人禾院士和徐祥德院士主編完成的《中國(guó)氣候觀測(cè)系統(tǒng)》中曾對(duì)我國(guó)氣候系統(tǒng)觀測(cè)關(guān)鍵區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)的劃分和說(shuō)明。書中結(jié)合我國(guó)氣候資源特征以及待解決的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，將我國(guó)劃分為16個(gè)氣候系統(tǒng)關(guān)鍵觀測(cè)區(qū)，各關(guān)鍵觀測(cè)區(qū)名稱以及所轄區(qū)域在表2中給出。

在布局設(shè)計(jì)中，應(yīng)堅(jiān)持集約化和一站多址、一站多用設(shè)計(jì)思路，發(fā)揮地基、空基和天基相結(jié)合的綜合優(yōu)勢(shì)，充分利用現(xiàn)有國(guó)家基準(zhǔn)氣候站、國(guó)家基本氣象站、國(guó)家氣象觀測(cè)站、應(yīng)用氣象觀測(cè)站、高空氣象觀測(cè)站、科學(xué)試驗(yàn)基地以及外部門野外試驗(yàn)站等已具備的基礎(chǔ)觀測(cè)條件，擇優(yōu)遴選。以站址的氣候區(qū)域代表性、未來(lái)發(fā)展的可持續(xù)性和探測(cè)環(huán)境等為重點(diǎn)選擇條件，兼顧已有觀測(cè)資料序列的連續(xù)性、現(xiàn)有資源和外部門資源的有效利用等。

表2 氣候觀測(cè)關(guān)鍵區(qū)及所轄區(qū)域

2.2 氣候觀象臺(tái)觀測(cè)任務(wù)的設(shè)計(jì)

我國(guó)幅員遼闊、氣候區(qū)域特征顯著，氣候觀象臺(tái)的觀測(cè)任務(wù)可分為基本觀測(cè)任務(wù)和拓展觀測(cè)任務(wù)。根據(jù)當(dāng)前氣象事業(yè)發(fā)展和領(lǐng)域需求特點(diǎn)，基本觀測(cè)任務(wù)包括地面基準(zhǔn)氣候觀測(cè)、高空觀測(cè)、近地層（海面）通量觀測(cè)、基準(zhǔn)輻射觀測(cè)、地基遙感廓線觀測(cè)、生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、大氣成分觀測(cè)等。下面分別對(duì)各類氣象觀測(cè)的意義和部分觀測(cè)內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。

地面基準(zhǔn)氣候觀測(cè)是氣候觀象臺(tái)最基本的觀測(cè)任務(wù)。開(kāi)展高精度地面基準(zhǔn)氣候觀測(cè)，為氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)和科研累積地面大氣核心變量的長(zhǎng)序列觀測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)為周邊觀測(cè)校驗(yàn)和衛(wèi)星觀測(cè)校驗(yàn)等提供數(shù)據(jù)支撐。

高空觀測(cè)數(shù)據(jù)是廓線觀測(cè)的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。開(kāi)展高空觀測(cè)，為有關(guān)業(yè)務(wù)和科研累積高空大氣核心變量的長(zhǎng)序列觀測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)為地基遙感、衛(wèi)星和其他觀測(cè)校驗(yàn)提供數(shù)據(jù)支撐。

近地層（海面）通量是陸氣、海氣相互作用的重要指標(biāo)。開(kāi)展通量觀測(cè)，定量測(cè)量氣候系統(tǒng)各圈層之間的物質(zhì)和能量交換，獲取不同代表性下墊面近地層動(dòng)力、熱力結(jié)構(gòu)及多圈層相互作用過(guò)程的綜合信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)各圈層相互作用的客觀定量描述，為氣候模式參數(shù)化方案的建立、檢驗(yàn)、校正提供科學(xué)依據(jù)。

基準(zhǔn)輻射觀測(cè)是按照國(guó)際地面輻射觀測(cè)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展的高精度近地層輻射全分量觀測(cè)。開(kāi)展基準(zhǔn)輻射觀測(cè)，提供地表輻射通量的連續(xù)、長(zhǎng)期和頻繁采樣的測(cè)量，為校正星載儀器、估算地表輻射收支和通過(guò)大氣的輻射等提供數(shù)據(jù)，為監(jiān)測(cè)地表輻射通量的區(qū)域趨勢(shì)、開(kāi)發(fā)清潔可再生能源等提供支撐。

地基遙感廓線觀測(cè)是獲取近地層和邊界層高時(shí)空分辨率的連續(xù)大氣變量垂直廓線的主要手段。開(kāi)展地基遙感廓線觀測(cè)，提供邊界層大氣結(jié)構(gòu)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息，為模式發(fā)展、災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)及機(jī)理研究等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)為衛(wèi)星觀測(cè)校驗(yàn)提供支持。

生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)是對(duì)氣候系統(tǒng)中與生態(tài)相關(guān)的因子和變量進(jìn)行觀測(cè)評(píng)估。開(kāi)展生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，圍繞區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)需求和生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)重點(diǎn)任務(wù)，開(kāi)展山、水、林、田、湖、草、沙、海、城、氣等生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，積累長(zhǎng)序列生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)資料，為生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)機(jī)理研究和持續(xù)改善方法研究等提供數(shù)據(jù)支撐。

大氣成分觀測(cè)是全球氣候觀測(cè)系統(tǒng)中大氣領(lǐng)域的重要觀測(cè)任務(wù)。開(kāi)展大氣成分基本變量觀測(cè)，積累長(zhǎng)序列觀測(cè)數(shù)據(jù)，為有關(guān)數(shù)值模式發(fā)展、機(jī)理研究及大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)等提供數(shù)據(jù)支撐。

氣候觀象臺(tái)可拓展觀測(cè)任務(wù)包括冰川凍土積雪觀測(cè)、海洋觀測(cè)、生物圈觀測(cè)、水文觀測(cè)、氣候資源觀測(cè)等。氣候觀象臺(tái)在承擔(dān)基本觀測(cè)任務(wù)外，應(yīng)根據(jù)其區(qū)域特點(diǎn)、功能定位和業(yè)務(wù)科研需求等確定拓展觀測(cè)任務(wù)。

冰川觀測(cè)主要包括冰川表面能量平衡，冰川物質(zhì)平衡，冰川水文（包括水位、流量、泥沙、降水量、蒸發(fā)等），冰川尺寸（面積、厚度），冰川物理特性（溫度、運(yùn)動(dòng)）、冰面積雪等項(xiàng)目的觀測(cè)。凍土觀測(cè)主要包括凍土溫度、活動(dòng)層溫度、活動(dòng)層土壤濕度、凍土溫室氣體排放、土壤熱流等項(xiàng)目的觀測(cè)。積雪觀測(cè)包括雪型、雪深、粒度、密度、硬度、含水量、溫度等項(xiàng)目的觀測(cè)。在有條件的氣候觀象臺(tái)開(kāi)展冰川凍土積雪觀測(cè)。

海洋觀測(cè)主要利用近海陸基、海基等自動(dòng)探測(cè)設(shè)備，開(kāi)展水、土、生、碳以及近海海域水質(zhì)、赤潮、滸苔等生態(tài)要素綜合監(jiān)測(cè)，包括常規(guī)氣象要素、海霧、海洋動(dòng)力、海洋化學(xué)、生物多樣性、海氣通量等。在有條件的氣候觀象臺(tái)開(kāi)展海洋觀測(cè)。

生物圈觀測(cè)主要開(kāi)展動(dòng)植物的觀測(cè)，包括植物物候、葉綠素、覆蓋率、葉面積指數(shù)、植物光合參數(shù)、植物營(yíng)養(yǎng)成分、生產(chǎn)力、林間腐殖層厚度、森林群落結(jié)構(gòu)，動(dòng)物種類和分布、種群數(shù)量和密度、棲居生境類型及質(zhì)量、出生率和死亡率等。在有條件的氣候觀象臺(tái)開(kāi)展生物圈觀測(cè)。

水文觀測(cè)主要開(kāi)展地表徑流和地下水的各項(xiàng)觀測(cè)，包括水位、徑流量、水質(zhì)、泥沙、降水、水溫、冰清、比降、地下水水位變化、蒸發(fā)、積雪（深度和水當(dāng)量）、氣溫、枯水日期、豐水日期、洪水等。在有條件的氣候觀象臺(tái)開(kāi)展水文觀測(cè)。

氣候資源觀測(cè)包括風(fēng)能、太陽(yáng)能等氣候資源的觀測(cè)。以風(fēng)能觀測(cè)為例，觀測(cè)項(xiàng)目包括風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫及氣壓等。利用鐵塔安裝風(fēng)速、風(fēng)向傳感器，開(kāi)展當(dāng)?shù)仫L(fēng)能資源觀測(cè)。

2.2 氣候觀象臺(tái)運(yùn)行保障措施

氣候觀象臺(tái)作為業(yè)務(wù)和科研性質(zhì)的單位，應(yīng)兼具業(yè)務(wù)觀測(cè)站和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的功能和特點(diǎn)。在人員配置上，氣候觀象臺(tái)應(yīng)按照工作任務(wù)和實(shí)際需求，合理設(shè)置氣候觀象臺(tái)的業(yè)務(wù)、科研、管理崗位，配齊配強(qiáng)氣候觀象臺(tái)專職人員隊(duì)伍，確保氣候觀象臺(tái)業(yè)務(wù)、科研等正常開(kāi)展，充分發(fā)揮觀測(cè)資料效益。在穩(wěn)定運(yùn)行上，需要結(jié)合觀象臺(tái)的特點(diǎn)開(kāi)展監(jiān)督和考核，對(duì)氣候觀象臺(tái)的設(shè)備運(yùn)行、業(yè)務(wù)管理、服務(wù)產(chǎn)品等方面給予指導(dǎo)和考核，以確保氣候觀象臺(tái)能長(zhǎng)期、有效地開(kāi)展工作。在持續(xù)發(fā)展上，氣候觀象臺(tái)應(yīng)按照“共建、共管、共享”的發(fā)展理念，充分發(fā)揮氣候觀象臺(tái)優(yōu)勢(shì)，吸引相關(guān)部委、科研機(jī)構(gòu)和國(guó)內(nèi)外高校，通過(guò)合作建立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室和科學(xué)委員會(huì)等機(jī)制，以客座研究、項(xiàng)目合作和設(shè)立開(kāi)放基金等多種方式，共建共管觀測(cè)設(shè)備，共享觀測(cè)資料及基礎(chǔ)設(shè)施，以項(xiàng)目合作促進(jìn)觀象臺(tái)業(yè)務(wù)能力發(fā)展和科技人才培養(yǎng)。

3 小結(jié)

本文概述了氣候觀象臺(tái)建設(shè)的重要性，并指出在當(dāng)前加大生態(tài)文明建設(shè)的形勢(shì)下，加快我國(guó)氣候觀象臺(tái)建設(shè)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。氣候觀象臺(tái)布局應(yīng)結(jié)合我國(guó)16個(gè)氣候系統(tǒng)關(guān)鍵觀測(cè)區(qū)的劃分，充分發(fā)揮氣候觀象臺(tái)在氣候監(jiān)測(cè)以及多圈層相互作用研究方面的價(jià)值，解決觀測(cè)關(guān)鍵技術(shù)難題。

結(jié)合世界氣象組織對(duì)觀測(cè)系統(tǒng)的需求，同時(shí)根據(jù)我國(guó)地形和氣候區(qū)劃特征，歸納了我國(guó)氣候觀象臺(tái)應(yīng)開(kāi)展7類基本觀測(cè)業(yè)務(wù)，同時(shí)結(jié)合氣候觀象臺(tái)地域和氣候特征選擇性的開(kāi)展5類拓展觀測(cè)。

深入閱讀

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