气候变化轨道业务方案.docx

气候变化轨道业务方案
（试行）

中国气象局
二〇〇六年九月

目 录

序言 1
一、现状与需求 3
（一）国外气候变化业务体系现状和发展趋势 3
（二）国内气候变化业务体系现状 6
（三）需求分析 10
1．加强公共气象服务、促进社会经济可持续发展的需求 10
2．坚持安全气象理念、保障国家安全的需求 10
3．发挥资源气象优势、合理开发利用气候资源的需求 11
4．面向现代科技发展的需求 11
（四）存在的主要问题和差距 13
二、设计原则 15
（一）指导思想 16
（二）基本原则 17
（三）发展目标 17
三、系统功能和结构 18
（一）系统总体功能和结构 18
（二）观测、资料收集和加工处理 19
（三）检测预估 20
（四）服务 20
（五）信息与技术保障 21
（六）科学研究与技术开发 21
（七）教育培训 22
四、业务流程 23
（一）技术路线 23
（二）数据流程 24
（三）产品定义及流程 25
（四）业务管理流程 28
五、业务分工 30
（一）国家级 30
（二）区域级 33
（三）省级 35
（四）各级业务工作的关系 36
（五）与其他相关业务轨道建设的关系 38
六、保障措施 40
（一）运行机制 40
（二）人才队伍 40
（三）合作交流 41
（四）信息保障 41
（五）经费 42
七、实施计划 43
（一）实施步骤 43
（二）进度安排 43
1．2006年 47
2．2007年 48
3．2008年 49

序 言
20世纪90年代初以来，国际上在气候变化领域取得了一系列重要成果，目前对气候变化及其影响的基本事实已得到国际社会和科学界的广泛认同。科学研究表明，当前全球气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化，人类活动导致了全球近50年来的普遍增温。从全球来说，持续的气候变暖已经对全球的生态系统以及社会经济系统产生了明显和深远的影响，极端天气气候事件的频繁发生以及气候突变发生的潜在可能性将造成地球及其生态系统对人类社会承载能力的降低，如食物、水和能源供应的匮乏等，进而对人类生存和发展产生重大影响。在国家、区域或更小尺度上，增温幅度可能更大（尽管存在地区差异），气候变化将对农业、水资源、生态系统、海平面等产生负面影响，并将进一步加剧业已严重的环境问题，如华北地区的水资源缺乏、三江源地区草地退化等，从而对国家安全和社会经济可持续发展构成严重威胁。因此，气候变化问题不仅是科学问题和环境问题，而且也是能源问题、经济问题和政治问题。
由于气候变暖使人类的生存和发展面临巨大挑战，气候变化问题受到各国政府与公众的高度关注。我国的气候变化工作虽然取得了迅速的发展，但与国际先进水平还有一定的差距，缺乏长期的战略规划以及充分的资金投入，不能满足日益增长的国民经济发展和国际环境外交的需求。考虑到气候变化问题的重要性和紧迫性，气候变化业务体系的建立必将成为各国气象部门的重要工作内容之一，气候变化科研和业务在国家制定环境外交政策、保障国家安全以及国家、区域和省制定各种应对气候变化策略、促进社会经济可持续发展等方面将发挥越来越重要的作用。
中国气象局对气候变化业务十分重视，气候变化是业务技术体制改革“八大轨道”之一。为更好地贯彻落实中国气象事业发展战略研究成果，加快建立与新世纪新阶段气象事业发展相适应的业务技术体制，在中国气象局业务技术体制改革和配套方案指导下，现制定气候变化轨道业务方案。
在中国气象局业务技术体制改革总体方案中，明确了气候变化业务包括年代际及以上尺度的气候变化检测、预估、影响评估、应对措施以及气候变化外交谈判的科技支撑等。改革重点是：加强部门内外联合，建立集气候变化预测、预估、评估、应对和技术支持于一体的业务体系，形成系列业务产品；开展当前和历史气候变化事实的检测，提供权威数据；提高气候变化预估水平，在国际上提供有代表性的预估产品；开展我国气候变化对敏感经济社会领域和区域影响的综合评估，加强气候变化适应和减缓对策工作，为气候变化外交谈判和重大决策提供科学依据和对策建议。气候变化业务以国家、区域两级布局为主，省级在上级指导下开展影响评估等工作。
一、现状与需求
（一）国外气候变化业务体系现状和发展趋势
1979年召开的第一次世界气候大会制定了世界气候计划及其四个子计划，即世界气候研究计划（WCRP）、世界气候影响计划、世界气候应用计划及世界气候资料计划，揭开了全球气候研究的序幕。1986年，国际科学联盟理事会建立了国际地圈生物圈计划（IGBP），着重研究地球系统中的生物地球化学问题。1990年，国际社会科学联盟理事会发起了全球环境变化人文因素计划（IHDP），侧重描述、分析和理解全球变化中的人文因素影响。1992年，国际生物科学协会、国际科学联盟理事会和联合国教科文组织联合设立了生物多样性计划（DIVERSITAS），为保护以及持续、合理地利用生物多样性提供科学基础。目前，由上述四大科学计划（WCRP、IGBP、IHDP、DIVERSITAS）组建的地球系统科学联盟（ESSP）正在开展各种联合研究项目，旨在促进地球系统集成研究和变化研究，以及利用这些变化进行全球可持续发展能力研究。
为了正确地认识气候变化及其影响以及多圈层相互作用，为开展气候变化研究提供高质量的、连续均一的各类观测资料，国际社会还发起了一系列观测计划，诸如全球气候观测系统计划（GCOS）、全球海洋观测系统计划（GOOS）、全球陆地观测系统计划（GTOS）、全球古气候观测系统计划（GPOS）等，全球综合地球观测系统（GEOSS）在其发起的十年执行计划中也将认识、评估、预测、减缓和适应气候变率与气候变化列为一项重要的服务需求，并在观测、数据处理和分发等制定了两到十年的具体目标。这些观测计划旨在获取大气、海洋、陆地系统关于气候系统的物理、化学和生物特征参数，以支持气候系统监测、气候变化检测与分析、气候变化影响评估、气候系统模拟预估等业务与研究工作。
2001年4月，联合国秘书长安南支持发起了联合国千年生态评估计划（MA），研究评估气候变化与生态系统的相互作用与影响。与此同时，世界主要科学大国纷纷制定和开展了本国的全球气候变化研究计划，为本学科领域的发展注入了强大的推动力。美国推出了庞大的国家全球变化研究计划（USGCRP），重点是年际到世纪尺度气候变化。英国环境部从20世纪90年代开始设立了一系列全球气候变化课题，主要研究预测未来几十年内全球气候的可能变化及其影响和对策。法国全球变化研究计划重点在气候变化动力学、海—气相互作用、海洋在碳循环中的作用、全球大气化学、臭氧层和紫外辐射、气候变化与生态系统等方面的研究。最近法国又发起了“气候变化的影响与管理”计划。德国的全球变化研究计划将温室效应与气候变化作为优先研究内容。日本全球变化研究的优先项目包括温室气体与全球变化，气候变化对陆地生态系统的影响，耦合气候模式模拟，古气候与古环境变化，全球环境与人类活动相互作用等。加拿大的国家全球变化研究除了支持研究，还支持信息系统建设和教育，同时还发起了加拿大气候计划。西方国家的气候变化研究工作，为他们制定气候变化应对战略与措施提供了坚实的基础。
世界气象组织和联合国环境规划署于1988年联合建立的政府间气候变化专业委员会(IPCC)主要以科学问题为切入点，对与气候变化有关的科学、技术、社会、经济方面的资料信息和研究成果做出评估，并定期出版评估报告，受到决策者、科学界的普遍关注。作为一个独立的从事气候变化科学评估的政府间机构，IPCC为促进国际社会和各国政府重视气候变化问题，特别是为《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）的制定与实施做出了积极的努力，并对气候变化决策和国际谈判产生了重要影响。1992年通过的《联合国气候变化框架公约》及1997年通过的《京都议定书》表达了国际社会应对气候变化挑战的行动意愿，为解决气候变化问题建立了基本的政治和法律框架。
总体上讲，国外尚未建有完整的气候变化业务体制和框架。气候变化问题在科学上还存在着许多的不确定性。预计到2015年前后，目前困扰科学界和政治界的许多科学不确定性问题，例如气候变化信号的检测、陆地生态系统在全球碳循环中的作用、海洋温盐环流的变化和影响、气候变化的区域性及其影响等问题，将得到完全解决或部分解决，使气候变化科学发展到一个新的阶段。未来气候变化研究的优先领域和关键科学问题包括：
u 改进反映气候冷暖干湿、冰盖变化和气候突变等变率和变化趋势的古气候纪录；
u 研究气溶胶（包括黑碳气溶胶）以及对流层和平流层臭氧、水汽、气溶胶、太阳变化、火山活动以及土地覆盖等一系列因素对直接与间接辐射强迫和水文循环中的作用；
u 气候强迫的非局地响应；
u 多种条件下模拟与观测的对比研究；
u 气候系统中不同地区和不同耦合模态（如NAO、ENSO和AAO等）变率和变化趋势之间的可能联系及其主要物理特征（如季风、ITCZ等）；
u 冰雪圈记录的气候变化的新证据，如冰川记录的新的温度变化趋势，极端气候事件的新见解，有关海洋潜热的变化和海平面上升的新资料；
u 使用火山喷发和古气候资料攫取气候敏感性参数，以便改进对水汽等的反馈作用的认识；
u 加强气候变化的可预报性和不确定性研究，如人为因素导致的气候变化检测的多变量研究等；
u 改进全球海—陆—气—冰耦合模式、碳循环模式和区域气候模式及其模拟；
u 进行区域化技术评估，以改进区域气候的信息资料。
（二）国内气候变化业务体系现状
我国的气候变化工作起步较早。在20世纪80年代中期，我国科学家就参与了国际气候变化和全球变化研究的讨论和计划制定。目前，在上述四大国际科学计划中，都有中国科学家的介入，并相继成立了相应的中国委员会。为进一步协调我国的气候和气候变化工作，我国成立了国家气候变化对策协调小组、国家气候委员会以及GCOS中国委员会等。20世纪80年代以来，我国的气候变化科学研究工作分散于许多部门，国家发展与改革委员会、中国气象局、农业部、教育部、中国科学院和中国社会科学院等部门或单位集中了大部分气候变化科学及其影响研究人员，分别主持或参与了国家重大气候变化科技项目，在气候变化的影响研究、气候变化的政策研究等领域进行了卓有成效的工作。
1995年，经国务院批准，在中国气象局成立了国家气候中心，其基本任务之一就是开展全球气候变化科学、气候变化的影响及其对策研究，为国家制定气候变化和全球变化适应与减缓政策提供科学依据。此外，中国气象局下属的中国气象科学研究院、国家卫星气象中心、国家气象信息中心、相关专业研究所等拥有一批从事气候变化或相关领域的科研和技术骨干，在气候变化及其相关领域中取得了许多重要的科研成果。
我国对气候变化及其影响与对策的研究一直比较重视。从“七五”计划开始，国家连续资助了一系列与气候变化有关的重大科技项目，研究领域逐渐拓宽，经费支持强度也不断增长。通过这些项目的实施，我国的气候变化科学研究取得了可喜的进步，为国家制定有关响应全球气候变化的决策提供了很有价值的科学依据，也在若干方面获得了具有一定影响的成果。
纵观过去20年国内的气候变化科学和政策研究，可以把比较重要的科学发现和科学成果概括为以下几个方面：
（1）古气候研究的一些领域，特别是千年到万年时间尺度上的黄土与古气候研究，和世界保持同步发展；利用仪器记录资料，对近100年的气候变化历史进行了分析，初步得到我国气候变化的许多特征与全球一致的结论。
（2）对亚洲季风的活动和变异及其与中国旱涝的关系作了比较深入的研究；并在1998年开展了以气候研究为中心的五大气象科学试验，为研究气候变化与1998年极端气候事件的关系提供了宝贵的资料。
（3）我国耦合气候模式从无到有，并已成为未来全球气候变化预估业务的重要手段，区域气候模式也已开始用于未来气候变化预估研究；根据国内外气候模式预估结果，对我国的未来区域气候变化情景进行了初步构建；气候系统模式也已正式步入实质性研发阶段，目前正在加紧进行。
（4）研制了农业区域影响评价模型；编制了“农林水三部门响应全球气候变化的重要政策和行动计划知识库”软件；对海平面上升最敏感的脆弱区进行了防护对策成本—效益分析。
（5）在温室气体排放特别是水稻田甲烷排放检测与分析上，以及在青藏高原上空二氧化碳、臭氧浓度观测方面，获得了令人瞩目的成果；得出中国农业为含碳温室气体的“弱汇”的重要结论；初步分析评估了我国温室气体源排放和汇吸收的现状和未来趋势；初步比较分析了不同温室气体排放指标对我国未来控制温室气体义务的影响。
应该说，上述研究都为进一步开展气候变化工作奠定了坚实的基础，为深入理解具有亚洲地区特色的气候变化历史、机理、趋势和影响，为发展我国的气候变化理论、建立我国独立的气候变化政策体系，创造了良好的条件。
我国自80年代以来，还从不同方面对气候变化问题进行了评估，包括《中国气候变化国别研究》、《气候变化对生态环境和人类健康的影响以及适应对策》、《西部环境演变评估》、《中国科学技术蓝皮书第5号 气候》等，制定了国家气候计划纲要。目前，《中国气候与环境演变》评估报告已于2005年8月出版，气候变化国家评估报告及气候蓝皮书即将完成。
此外，近年来中国气象局还多次组织了气候变化领域的大型国际会议，如2003年主办了气候变化国际科学讨论会（ISCC），2005年主办了气候与冰冻圈计划（Clic）国际科学大会，2006年将承办地球系统科学联盟（ESSP）全球变化科学大会，2004-2006年成功举办了三届气候系统与气候变化国际讲习班。在加强与国际气候变化领域专家交流的同时，使我们更加直接地了解到了国际气候变化领域的科学前沿问题，也使中国科学家在气候变化领域中取得的重大成果展示在国际同行面前。
（三）需求分析
1．加强公共气象服务、促进社会经济可持续发展的需求
加强气候变化监测、预估，适应和减缓气候变化对环境与发展的不利影响，已成为全球可持续发展的热点问题。随着人类活动的不断加剧，气候变化将进一步威胁人类赖以生存和发展的自然资源和生态环境系统，对不同敏感区域或敏感部门的社会经济发展以及人类生存环境造成重大影响。在全球变暖背景下，减少极端天气气候事件对社会经济发展的威胁，加强防灾减灾，趋利避害，迫切需要加强气候变化轨道业务建设工作。开展气候变化科学、影响及对策的研究和业务工作，将有助于了解气候系统各圈层及其相互作用，了解气候变化科学事实以及未来气候变化状况，及其对自然资源、生态、环境的影响，为国家制定应对气候变化战略提供科学依据，为实施大型工程项目提供科学评估，从而确保社会经济快速、健康、可持续的发展。
2．坚持安全气象理念、保障国家安全的需求
目前，国家安全不再单指军事安全，还包括经济安全、生态安全和社会安全等诸多方面。气候变化问题不仅是科学问题和环境问题，而且也是能源问题、经济问题和政治问题，事关党和政府的许多重大决策以及国家安全的大局。因此，提高气候变化预估水平，适应和减缓气候变化（包括气候突变）对我国农业、水资源、生态系统、海岸带等的影响，在气候变化环境外交中维护国家权益等，都迫切需要气候变化研究成果和业务服务的支撑。
3．发挥资源气象优势、合理开发利用气候资源的需求
我国是《联合国气候变化框架公约》的缔约国，有义务为保护全球气候做出贡献。但既要改变目前的能源结构，提高能源利用效率，又要保证经济的健康快速发展，这一问题很难在几年或十几年内解决，因而将会面临越来越大的国际压力。“中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要”中明确指出，要在“十一五”期间使“单位国内生产总值能源消耗降低20%左右”，并使“控制温室气体排放取得成效”。在国际社会能源日趋紧缺的情况下，合理开发利用气候资源是缓解能源和资源短缺问题的重要途径。通过对可再生、无污染的风能、太阳能等的合理开发、利用和科学管理，气候资源将真正成为基础资源、战略资源和全社会的公共资源，进而促进人与自然的和谐发展。
4．面向现代科技发展的需求
气候变化业务系统建设既要满足国家需求，同时也要面向国际气候变化科技发展前沿，促进地球系统科学发展。全球气候变化研究代表着地球科学的最前沿领域。气候变化的科学问题极具挑战性，它涉及到地球多圈层间的物理、生物、化学、社会学等过程及其复杂的相互作用。由于科学上还存在着大量的不确定性，气候变化影响研究和对策分析难以得到明确的结论。目前气候变化科学的发展还远远满足不了国家社会和经济日益发展的需要。世界有关国际组织和各主要国家已制定了各种气候变化科学计划，大力加强气候变化科学的研究，以期在今后十几年内显著减少科学上的不确定性，更好地为区域经济发展和整个人类社会福利服务。我国也要以此为契机，力求在最短时间内全面提高我国在本领域的研究水平，满足国家对气候变化趋势及其影响预测、对气候变化问题国内和国际对策建议的日益迫切的需求，同时也为气候变化科研业务的发展提出挑战。
气候变化业务工作的开展，将有助于发现并解决现有气候变化领域中存在的一些焦点科学问题，如：不同时空尺度气候变化的可预报性问题；陆地、海洋和冰雪圈这些信号“存储器”如何有利于气候变化的可预报性；人类活动、太阳活动和火山活动等人为和自然的强迫因子如何改变全球和区域的气候变化及其可预报性；气候系统的不同圈层对未来海平面高度变化的贡献，预测中的不确定性问题；当前的气候变化与历史气候变化在形式、强度和区域性上的异同。此外，与气候变化相联系的极端天气气候事件和脆弱性问题都是我们必须特别关注的重要问题。因此，通过提高对物理气候系统和气候过程的科学认识，进一步了解其生物化学过程的变化，确定气候在多大程度上可以预测以及人类活动对气候的影响程度，致力于改进和提高对气候系统各圈层相互作用的认识，为更好地了解全球和区域气候变化的成因和预测，以及极端天气事件的频率和严重程度提供科学基础。
（四）存在的主要问题和差距
我国的气候变化工作虽然取得了迅速的发展，但与国际先进的气候变化业务工作相比，还缺乏长期的战略规划，充分的资金投入，更重要的是至今还没有完全建立起一支高水平的以中青年科学家为骨干的气候变化研究队伍，因而还缺乏创新性的科学成果，不能满足日益增长的国民经济发展和国际环境外交的需求。
1、基础资料质量远不能满足现代气候变化业务的需求，成为气候变化事实、检测分析的重要不确定性因子之一。观测资料是开展气候变化业务的重要基础，但我国目前所使用的资料序列大多都未进行均一性检验和订正，缺乏广泛认可的气候变化资料数据集。另外，我国气候变化业务所用的许多全球和区域尺度的数据产品来源于发达国家，主要原因是我国没有相关的高质量的综合数据集产品，原始的和初加工的数据产品较多，但深加工产品很少，如高分辨率的格点数据产品和海洋上的、人烟稀少地区的资料均缺乏，限制了我国气候变化业务的发展和提高。此外，我国尚未建立起专门针对气候变化的观测系统，不能满足气候变化研究和业务工作的需要。
2、我国地球科学的科技发展水平总体上还有待提高。我国的气候变化研究工作虽然取得了不少成果，但目前对产生和维持气候系统的物理化学机制、相互作用以及未来受人类活动的影响程度，了解有限，从而限制了气候变化限度估算的水平。现代气候观测空间分布不均匀，历史气候代用资料相对匮乏，使得对历史和现代气候变化事实的认识还存在很大不足。气候系统模式的发展滞后，与世界先进水平差距较大，我国还没有建立起完善的气候变化预估理论及其影响评估系统等等。这些既是国际上气候变化科学需要解决的问题，也是我国亟待解决的问题。
3、气候变化业务体系建设尚处在初级阶段。我国在气候变化领域中取得了许多具有业务转化潜力的科技成果。但由于资金、设备、人员等方面的原因，成果的业务转化工作尚未全面开展，造成科研与业务、服务工作的脱节。同时，气候变化业务工作所必备的框架、流程、标准和规范等尚未完整地建立起来，气候变化业务产品种类较少，且缺乏足够的系统性和针对性，向决策者、科学界以及社会公众提供全面服务的能力较弱，从业人员的决策、科技和公共服务意识亟待提高。此外，区域级和省级的气候变化业务相对薄弱，有的才刚刚起步，整体上无法满足国家经济建设和中国气象事业发展的需求，特别是针对地方经济建设的服务亟待加强。
4、气候变化业务人才队伍严重不足。随着国家社会的快速进步和经济的迅猛发展，对气候变化业务能力建设的需求也日益提高，气候变化科研和业务领域的拓展工作正在紧锣密鼓地开展，但人才队伍的现状却不容乐观，特别是缺乏复合型专业人才和具有全面、多层次的人才队伍结构，在开展气候变化业务服务工作中，遇到了很大的困难。
二、设计原则
本方案以《中国气象事业发展战略研究》、《国务院关于加快气象事业发展的若干意见》、《中国气象局业务技术体制改革总体方案》和《中国气象局业务技术体制改革配套方案》为编制依据，围绕“公共气象、安全气象、资源气象”发展理念和气象部门“三大战略”，深入了解国际、国内与区域协调发展的需求，铺设好气候变化轨道，使其从无到有。
气候变化业务轨道建设将以满足国家需求为第一要务，同时瞄准气候变化国际科技发展前沿，以科技发展为重要前提，发展业务体系，促进我国气候变化科技和业务水平的全面提高。在此过程中，应着重考虑各级气候变化业务轨道建设的重点任务，解决突出的难点问题，加强气候变化科技成果的业务转化，全面提升气候变化决策、科技和公共服务意识，开发相应的气候变化业务服务产品，明确业务体系框架、流程、规范和标准，同时注重各级气候变化业务以及与其他业务轨道、相关部门的联合与协调，建立以运行机制、人才队伍、交流合作、协调发展、宣传教育、经费投入等方面为主的一体化的气候变化业务建设与维护保障体系，保障气候变化业务实际、稳步、有序地运行（见下图1）。

图1 气候变化业务轨道建设总体思路
（一）指导思想
紧紧围绕国家需求和气候变化及其相关领域的国际科技前沿，以《中国气象事业发展战略》和《国务院关于加快气象事业发展的若干意见》为指导，充分发挥国内现有气候变化业务和科研工作的优势，整合资源，加强合作，大力提升为国家、社会和公众服务的能力，拓展气候变化业务、科研和服务领域，为国家安全、社会进步、经济发展和人民生活质量的提高提供优质的服务，为IPCC、UNFCCC相关工作和国际谈判提供技术支持，同时，加强气候变化相关领域的交叉与合作，培养造就一批年轻的气候变化领域学科带头人，为我国21世纪气候变化领域科研业务发展奠定良好的基础，全力打造由国家级、区域级和省级组成的完整的气候变化业务体系。
（二）基本原则
气候变化轨道建设与未来发展的基本原则是：有所为，有所不为，优先安排对参与气候变化领域国际活动急需的研究和业务；逐步确立对国家相关政策制定至关重要的重点发展方向；充分利用气候变化研究中已获取的对气候系统的认识，建立相应的业务系统。
（三）发展目标
我国气候变化业务建设的长期（-2020年）目标是：对全球和区域气候系统变化和规律的认识取得明显进展，明确自然原因和人类活动对长期气候变化的贡献；在耦合碳循环模式、气溶胶模式、地球生物化学模式等的基础上研制和发展我国的气候系统模式，对全球、亚洲和我国进行过去2000年高分辨率古气候模拟，对未来20-500年的气候变化进行预估，开展不确定性分析；利用我国研制和发展的气候变化影响评估模式系统进行我国未来气候变化对社会经济敏感领域和区域影响的综合评估和对策评估；建立国家气候变化综合影响评估机制和机构，为国民经济布局、大型工程项目、区域开发、制定环境保护政策、生态建设等重大决策提供科学咨询，建立我国参与国际环境外交谈判活动科技支撑体系。
近期（-2010年）的总体目标是：建成气候变化基础信息资料库，完成观测资料的质量评估，进行观测资料的质量控制；采用新的数据源（如卫星遥感资料），在气候变化事实和机理分析方面取得明显进展；进行古气候模拟；利用我国研发的海气耦合模式和区域气候模式对我国未来20-300年的气候变化进行预估；利用气候变化影响评估模式进行农业、水资源、能源、生态和人体健康等方面的影响评估和对策评估；为我国参与国际环境外交谈判活动提供及时系统的科学依据和对策建议，为大型工程项目、区域开发、制定环境保护政策、生态建设等重大决策提供科学咨询；初步建立气候变化业务服务体系，开发一系列业务服务产品。
三、系统功能和结构
（一）系统总体功能和结构
气候变化业务系统的总体功能（见下图2）是:收集处理气候系统观测信息及社会经济发展相关信息；通过对气候变化事实的分析，了解历史和现代气候变化的主要特征及演变规律；检测气候变化信号，进行气候变化人为和自然原因的判别；同时，研发气候系统模式和区域气候模式，对已经发生和将要发生的气候变化进行模拟、预估；进一步利用已有观测资料和未来气候变化预估结果，进行气候变化综合影响评估；针对综合影响评估的结果，开展气候变化脆弱性评估，进行气候变化适应分析，并提出我国可持续发展有关的对策建议；利用多种途径，进行气候变化决策服务、科技服务、教育培训和公共宣传；开发国家级、区域级和省级气候变化业务产品，提供服务；国家级为区域级、省级气候变化业务提供指导产品和技术支持，区域、省级对上级单位产品进行评估和反馈，相互配合、相互补充。

图2 气候变化业务系统总体功能和结构
（二）观测、资料收集和加工处理
依托正在建设、完善的“三站四网”观测网络，尤其是正在建设的国家气候观象台、中国气候观测系统，获取气候系统观测资料。
收集国内气候观测系统资料并进行质量控制、初步加工和统计；对历史存档的各类气候资料进行严格的质量控制，确保历史气候资料的质量；按照世界气象组织的标准、要求和规范，对地面、高空、辐射等历史观测资料进行统计整编，获得描述区域气候基本特征的标准气候统计产品，为气候变化业务提供区域气候标准值；对历史气候序列进行均一性检验分析和订正，获取可用于气候变化检测的长期、均一的气候序列，形成标准化气候观测资料数据集；依据世界气象组织和国际通行卫星气候数据规范，确定规范的气候数据格式，收集整理历史以及实时大气、陆地、海洋卫星气候数据，并进行质量控制与验证、均一化处理、多平台多遥感仪器的卫星数据进行融合处理等，生成卫星基础遥感数据集，研发卫星遥感资料的同化技术；开展古气候资料、社会经济发展、能源、人口等方面资料的收集和整编。
（三）检测预估
利用气候系统模式和区域气候模式，开展气候变化自然和人为原因判别，检测不同因子对气候变化的贡献，根据未来温室气体排放情景，预估未来几个世纪全球、亚洲和中国区域的气候变化趋势，特别是极端天气气候事件变化趋势。对预估结果进行降尺度分析，将预估结果应用于未来气候变化综合影响分析研究。在为相关研究和业务提供全球和区域模式预估结果的同时，向政府有关部门和相关科研业务机构提供未来气候变化情景下气候变化影响方面的综合分析结果，并建立全球、亚洲和中国气候变化预估数据分析集。
（四）服务
针对气候变化领域国际最新动态和气候变化科研与业务最新成果，组织撰写气候变化专题分析报告；组织专家编写中国气候变化研究与业务进展年度评估报告；建设全球、亚洲和中国气候变化信息业务服务系统，向政府、科学界和公众提供气候变化监测、预估和影响评估信息和产品；为中国代表团参加IPCC和UNFCCC国际会议及时准备相关议题的相关背景材料，特别是有关气候变化科学方面的技术分析材料，并提出相应的对策建议；定期出版《气候变化研究进展》学术刊物，及时推出《气候变化科学与对策评估报告》、《气候变化在亚洲》等业务产品，为我国政府决策活动、防灾减灾、参与国际外交谈判以及国家各种大中型工程项目的实施提供全面、准确、及时、高效的科技支撑。
（五）信息与技术保障
依赖国家级高性能计算机以及海量存储系统，通过骨干网与气候变化业务开发系统和信息支撑系统相连接，在此基础上，开展有针对性的气候变化事实、检测、预估、影响评估及对策等方面的分析，保障气候变化轨道业务的正常运行。
建设中国气候变化业务服务系统，通过互联网，向政府、科研机构和公众提供最新的气候变化观测事实和预估、影响评估等方面的信息，特别是有关极端天气气候事件以及气候突变等的信息。
（六）科学研究与技术开发
将紧紧围绕目前气候变化研究领域中的关键科学问题及热点问题，结合气候变化领域研究的主要发展方向以及IPCC和UNFCCC的工作进行重点研究，尽早完成一批有创新性的科研成果，并在国际上有影响的学术刊物上发表。气候变化科学研究与技术开发的重要功能包括：（1）针对不同资料序列的特点，研究均一性检验技术，研究非均一性原因对资料序列均一性的影响，研究地基直接观测资料、数值预报产品和卫星遥感资料的融合技术，研发各类综合数据产品；（2）在气候模式基础上，重点耦合碳循环模式、气溶胶模式、地球生物化学模式等，研发气候系统模式，开展气候变化检测、成因和预估研究，并提供相应产品；（3）开展气候变化对我国影响和脆弱性方面的评估研究，评估气候变化对我国可持续发展及国家安全的影响，形成气候变化影响评估结果数据集；（4）采用气候模式，进行古气候模拟工作，古气候的模式结果提交给国际古气候模拟比较计划，评估模式再现古气候的能力，尤其是评估模式对亚洲以及中国区域古气候的模拟能力；5）依托大气成分轨道的业务产品，开展大气成分变化的气候效应研究，进行环境外交中大气成分等相关问题的对策研究；6）针对IPCC活动和UNFCCC气候变化谈判的国际形势，开展应对气候变化的决策支持研究。
（七）教育培训
为做好各级气候变化业务体系建设工作，将采取多种步骤和方式，建立国家级、区域级和省级业务人员培训机制，对从事气候变化业务的人员进行教育培训，包括举办气候变化科技创新论坛、气候变化科学前沿论坛、气候系统与气候变化国际讲习班、国家（气候委员会）气候变化高技能人才特训学校、气候变化业务人员技能培训班等，同时以专家培训、互访等方式进行人员培训，使各级气候变化业务人员了解当今气候变化前沿领域的科学问题，掌握最新的气候变化研究手段以及业务技术，并为我国参与国际气候变化谈判提供科学和人才保障。利用电视、报纸、网站等渠道，加强气候变化问题的宣教工作。
四、业务流程
（一）技术路线
1、标准资料加工处理：根据三站四网和中国气候观测系统提供的观测数据（含大气成分资料），以及历史和实时卫星数据的收集整理，进行资料的质量控制和验证、多平台多遥感仪器数据的融合处理以及均一化处理等，提供卫星遥感数据产品，开发标准化气候多要素变化序列和空间格点场数据集；研发新的历史和现代气候变化事实分析方法，分析过去和现代气候变化（特别是极端气候事件）的主要特征及演变规律。
2、成因判别：利用气候资料诊断分析和气候系统模式方法，研究冰冻圈、海洋环流、陆地生态系统以及大气成分等对气候变化的影响原因，并进行气候变化人为和自然原因判别；利用卫星数据在内的各类数据检测20世纪全球变暖的可能原因及各种信号因子的可能贡献大小，了解近百年的增暖在多大程度上是由人类活动引起的；确定不同自然和人类活动强迫因子对近1000年来气候变化的相对贡献。
3、趋势预估：改进现有耦合模式，引进、比较不同的参数化方案，研发中国气候系统模式和区域气候模式，利用气候系统模式和区域气候模式，对已经发生和将要发生的气候变化进行模拟和预估，分析比较国内外多个模式的模拟和预估结果，给出不同排放情景下多个模式在全球和区域尺度上的综合气候变化趋势预估结果。
4、影响评估：研发新的气候变化对农业、水资源、碳循环、及人体健康等影响的评估方法和模型，建立相应的气候变化综合影响指标体系；利用观测资料和未来气候变化预估结果，采用动力或统计降尺度分析技术，细化气候系统模式和区域气候模式模拟和预估结果，并在此基础上进行气候变化综合影响及反馈的评估。
5、决策支持与应对：利用气候变化领域国内外最新科研与业务成果以及气候变化对我国自然生态系统和社会经济系统的综合影响评估结果，提出与我国经济可持续发展、食物安全、水资源安全、能源安全、防灾减灾、生态系统建设、重大工程项目建设、人体健康等方面有关的对策和措施建议；利用我国专家在碳循环、大气化学等方面的科研与业务成果，为我国参与国际环境外交谈判及相关活动提供技术支持。
6、支撑保障系统建设：在气候变化信息收集、资料加工、事实分析、成因判别、趋势预估、影响评估、适应对策和产品开发等方面的科研和业务工作基础上，建立具检索和查询功能的中国气候变化信息业务服务系统，向政府决策者、科学界和社会公众发布相关气候变化信息和业务产品；通过多种手段和途径，宣传气候变化及其相关问题；进行多层次的气候变化业务骨干技能培训。
（二）数据流程
进行与气候变化有关的气候系统和社会经济发展信息的收集，如三站四网、中国气候观测系统及相关方面的观测数据，能源、防灾减灾、人口、环境、土地等社会经济发展信息，依托国家级高性能计算机以及海量存储系统，通过骨干网与气候变化业务技术开发系统和信息支撑系统相连接，在此基础上，开展有针对性的气候变化事实、检测、预估、影响评估及对策等方面的分析，并将业务成果通过信息收集等过程纳入海量存储系统和信息支撑系统，根据业务工作开展情况，及时调整业务内容和服务方式，以取得更高效的业务和服务效果。数据流程详见下图3。

图3 气候变化轨道业务数据流程
（三）产品定义及流程
国家级气候变化业务要面向决策服务、科技服务和公众服务提供一系列服务产品，主要分为三类：
第一类是基本业务产品，主要有气候变化标准资料数据集，气候变化监测、预估、影响评估和应对等各个环节的业务产品，包括：
气候变化标准资料数据集：收集三站四网数据、卫星遥感数据和代用资料，加工处理为覆盖全国的定量化标准数据集产品。
极端天气气候事件监测公报：收集、分析针对气候变化事实特别是极端天气气候事件的监测信息。
气候变化预估结果和分析数据集：提供全球和区域气候模式预估数据，并进行分析。
气候变化影响评估报告：分区域或者分行业开展气候变化影响评估。
第二类是综合、集成、再分析产品，主要包括:
气候变化专题分析报告：根据国际最新热点（含大气化学），与国家安全和经济建设有关的气候变化问题进行分析并提出对策建议。
气候变化国家评估报告：气候变化事实、特征、规律、检测、预估、影响评估和对策分析的综合评估报告。
气候变化科学与对策特别评估报告：追踪、分析气候变化与IPCC/UNFCCC有关的国际热点、焦点问题，提出对策建议。
第三类是在前两类基础上定期出版的正式、非正式期刊和公众宣传产品，包括：
气候变化研究进展：学术刊物，含气候变化科学、影响和对策方面的最新科研与业务进展。
中国气候变化科研与业务进展年度评估报告：正式刊物，总结过去一年中国气候变化科研和业务领域的最新主要进展。
气候变化在亚洲：向世界介绍亚洲区域气候变化科研与业务的主要进展和相关活动。
媒体宣传材料：宣传气候变化问题，讲述与气候变化有关的科学知识，提高公众参与意识。
区域级和省级气候业务科研单位参与（参照）进行各区域和各省的气候变化监测服务，开发气候变化区域影响评估、适应对策产品。区域级还要针对不同区域气候变化特点，对国家级业务产品进行降尺度分析，细化、评估国家级业务及产品。省级业务重点加强气候变化的影响评估工作，并逐步形成有一定区域特色的气候变化影响评估业务产品，加强对公众的宣传。
产品流程以国家级气候变化专题分析报告、气候变化科研与业务进展年度评估报告为例加以说明，见下图4、图5。

图4 国家级气候变化专题分析报告产品流程

图5 气候变化科研与业务进展年度评估报告产品流程
（四）业务管理流程
以国家级高性能计算机以及海量存储系统为主要依托，并辅之以历史时期及现代气候变化重建和观测数据资料、外场观测资料等数据资料组成的气候变化信息应用系统，进行气候变化机理、机制等方面的分析，其分析结果将向气候模式的运行及相关物理过程的参数化方案的改进提供基础验证数据，在此基础上进