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WMO《公共气象服务能力建设战略指南》介绍
董章杭
地球上每个人每一天的生活都会受到天气的影响，因此，了解过去、现在和未来的天气状况是日常生活规划的重要组成部分。长期以来，向社会提供详细的天气和气候信息一直是WMO 188个成员国（地区）国家气象水文局（NMHS）的主要责任，但从过去10年起，NMHS开始将主要精力致力于向社会提供尽可能高质量的公共气象服务（PWS）。
社会对天气和气候信息的范围、质量和作用的关注大幅增加，在某种程度上促进了1991年WMO公共气象服务计划（PWSP）的建立，而PWSP的建立，反过来又加强了社会的需求。但是，无论对于发展中国家还是发达国家NMHS来说，将最新的科学、技术和公共政策的新进展应用于提供气象服务仍然是一个主要挑战。WMO PWSP的目标是，确保每个国家都能充分利用WMO系统的全部相关知识和经验加强能力建设，从而为所在国公众提供尽可能完美的公共气象服务（附表给出了WMO PWS系列指南和相关出版物）。
1、《WMO公共气象服务能力建设战略指南》的目的
能力建设需要大量的投入，因此，利用其它国家的经验指导基础设施和必要专门技术的开发，从而在国家层面上提供一流的公共气象服务十分重要。该指南的目标是，用有助于加强能力建设的信息和知识对NMHS进行武装，从而在现有资源和当代气象科学和技术水平的基础上，提供最高标准的公共气象服务。
该指南不可能包含与提供气象服务有关的全部科学、技术和政策议题，但尽可能提供了较合理全面的观点及其实现措施。
指南将重心放在PWS为公共安全和福利起作用的领域。还考虑了满足用户需求和需要以及减小用户期望与实际服务效果之间差距的对策。在给出了有关公共气象服务的介绍性信息及相关的社会经济效益后，重点阐述了两个方面的重要内容：
l 为满足不断变化的用户需求，NMHS员工应具备的技术、能力和工具；
l NMHS及其员工为开发必备能力采取的机制。
2、能力建设及其战略意义
能力建设是一个泛泛的概念，包含为加强制度能力所采取的全部行为，或一个国家有效承担全部公共责任的所有相关制度。2000出版的WMO 908号出版物对能力建设的解释为，包含NMHS为实现其使命，所制定的政策、法律和管理框架，人力资源的发展和培训，包括仪器、计算机和通信系统在内的设备和技术应用，建筑物以及其它必需设备。对公共气象服务而言，能力建设是为确保提供给社会的基本气象服务具有最高质量、作用和社会效益，NMHS所必须具备的科学、技术、政策、管理、通信和社会联络方面的专业技术。
在“WMO 2008-2011年及以后的战略规划”中，强调了能力建设的重要性，并将其作为五个战略措施之一。而另外四个战略措施分别为发展和推进科学技术、服务传递、合作及有效管理。事实上，能力建设对战略规划的各个部分都很重要。
按照WMO战略规划，能力建设有五个战略举措：
l 提高发展中国家和欠发达国家为用户提供相关服务的能力，改进通信、客户关系和服务传递；
l 增强发展中国家和欠发达国家NMHS提供与国家发展相一致的气象服务的能力；
l 增强发展中国家和欠发达国家的科学和技术能力；
l 增强成员国的政府和公众教育，进一步增强公众环境意识；
l 增强成员国通过开发环境产品和服务，应对不同需求和事件的能力。
可以预期，该指南对这些战略行动将起到很好的支持作用，并将增强发展中国家尤其是欠发达国家完成其使命的能力。
3、国家气象局的作用
WMO前主席、澳大利亚气象局前局长Zillman在1999年对NMHS在国家层面上的整体作用进行了描述。另外，WMO执行理事会在2003年对当时的NMHS角色和作用给出了不同的声明。根据该声明，NMHS通常是一个国家负责获取和提供与天气、气候有关的资料、信息和产品，并将其提供给受大气和相关现象影响的人类活动的首要部门。NMHS的作用可以根据其使命及承担的国家目标给出界定。
NMHS的使命和目标
NMHS的基本使命是，（a）在全球背景下，观测和研究国家天气和气候状况；（b）应用已知的气象学和相关知识、资料和产品，满足国家需求并履行国际义务。NMHS通常在国家层面的天气观测、分析和预报中担任引领角色，为普通公众和国家众多经济部门提供天气预报，预警和当前天气信息，一系列气候服务，以及空气污染数据和其它环境服务。特别是，NMHS的使命包含了政府应履行的责任，即向国家民众提供气象和相关信息，确保安全和基本福利；换句话说，就是提供公共气象服务。
NMHS通过提供服务特别是公共气象服务，最终实现以下国家目标：
l 保护生命和财产安全；
l 保护环境；
l 为可持续发展贡献力量，使国家资源得到有效使用，提高经济水平并改善生活质量；
l 确保气象和相关数据包括气候数据观测的连续性；
l 通过评估提供决策基础；
l 推进能力建设；
l 履行国际承诺；
l 承担国际合作。
NMHS在提供综合服务中的作用
近年来，各国政府越来越希望气象、水文海洋和相关环境部门采取更加综合的方式，为社会提供全面必须的预报和预警信息。
尤其是，NMHS与其它部门有越来越多的合作，这种合作可能是以一种伙伴关系进行，也可能作为同一个政府机构进行，通过合作提供一套统一的天气、气候和水服务，满足多种用户的需求。以下部门可以帮助水文气象局传递公共气象服务：
l 政府机构。在一些国家，其它一些政府机构在向社会提供公共气象服务（广泛的概念）方面起重要作用。其中最重要的机构是国家广播部门，负责确保官方预报和预警能及时、准确、有效的发布给社会。
l 私人气象服务提供者。在一些国家，NMHS仅限于提供国家气象基础设施和必要的预警服务，而公共气象服务中的非预警性部分则委托私人气象部门进行加工和发布。
l 媒体。大众媒体在每个国家公共气象服务中的作用都至关重要，尤其是在那些NMHS是公共气象服务的唯一提供者的国家，NMHS必须与媒体建立有效的合作关系，才能确保向公众提供优质高效的服务。
4、国家气象服务体系的概念
在公共气象服务的背景下，用国家气象服务体系的概念能很好的描述气象服务。该系统包含从原始数据收集，直到将服务通过一种或多种传递机制和渠道传递给终端用户的整个过程。图1给出了国家气象服务体系的概念示意图。
当前一个特别重要的趋势是，公共气象服务正日益成为一系列不断变化的环境服务的基础核心，除传统的天气服务用户外，还满足多种社会经济部门的需求。除了传统的气象观测网络外，有关服务还将用于绘制观测数据和资料集系统——也就是GEOSS系统概念的进一步发展——从而提高以下领域的社会效益：
l 灾害。减少自然灾害和人为灾害造成的生命和财产损失。
l 健康。认识那些对人类健康和福利有影响的环境因素。
l 能源。改进能源资源管理。
l 气候。认识、评估、预测、减缓气候变化和变率的影响，适应气候变化和变率。
l 水。通过提高对水循环的认识，改进水资源管理。

图1　国家气象服务体系概念示意图(下图为解释图)

l 天气。改进天气信息、预报和预警。
l 生态系统。改善陆地、海岸带和海洋
l 资源的管理和保护。
l 农业。支持可持续农业，应对荒漠化。
l 生物多样性。认识、监测并保护生物多样性。
随着全球观测系统（GOS）的概念逐步向全球对地观测系统的系统（GEOSS）演变，基本的公共气象服务体系也必须拓展，应包括一系列易受影响的公共环境服务，从而使服务领域更加广泛。
5、公共气象服务的使命
公共气象服务包含为公众利益提供天气信息、预报和预警服务，以及为政府部门在制定与天气相关的公共安全和福利的决策中提供支撑。公共气象服务的基本使命是：
l 减少由高影响的强天气事件造成的生命、生产和财产损失。
l 减少与天气相关的社会经济不利影响。
l 帮助公众在盛行天气中寻求时机，安排与天气相关的日常活动。
l 为社会和地球系统的整体可持续发展服务。
对NMHS的员工来说，有一点十分重要，那就是保证NMHS提供的产品和服务是社会所实际需求的，而非NMHS认为用户所需求的。NMHS才能判断用户对产品和服务的需求和需要。要做到这一点，要求在整个预报过程中进行正确的规划，包括从观测到预报、预警和决策支持工具的制作，直到产品发布和传递的整个过程。预报和预警产品和精确性、可信性和实用性水平及其及时性程度，是评价这些产品对用户是否有用的重要因素（见图2）。
图2 气象服务传递改进循环示意图
作为成功的公共气象服务，除了准确性以外，其发布和提供的产品，还必须能让用户正确地接收、理解和相信，并遵照这些信息行事。
l 让用户知晓——要获取信息，用户必须知道能获得哪些服务，以及通过什么途径获得这些服务。
l 让用户理解——为了让用户理解这些信息，必须用一种清楚简洁的语言发布产品，必须让用户能理解所用的气象专业术语。
l 让用户信任——用户要遵照这些信息行事，首先是要相信这些信息；这就要求NMHS具有可信的公共形象和名誉，提供可信、准确、及时的服务。
将天气信息转换为可直接被用户理解和应用的信息，将增加PWS的成本效率，并减少用户在紧急情况下的响应时间。特别是，将天气预警信息转换为灾害响应/管理信息将提高天气预警的效力，帮助人们作为恰当的响应。因此，这就需要多学科领域包括社会学家、环境学家、灾害管理者以及气象学家的共同努力。另外，NMHS积极参与公共教育、意识和准备有关的活动，将帮助用户最好的使用预警和预报，认识到高影响强天气的潜在危害，并采取恰当的防御行为。通过发展公共气象服务的，NMHS的目标将进一步明确。表1给出了澳大利亚、加拿大、中国香港和英国NMHS公共气象服务的使命。
表1　国家（地区）水文气象局公共气象服务任务举例
澳大利亚气象局
通过大众传媒和互联网，提供相关、准确和及时的天气信息和预报，为公众和重要团体组织用户的舒适、便利和基本福利服务。
澳大利亚气象局，2003
加拿大环境部
通过天气和环境预报商业公司，使加拿大人适应当地环境，确保健康和安全，使经济活动最优化，提高环境质量。
加拿大环境部2003-04评估：规划和优先领域报告
中国香港天文台
在有害的天气中，为公众、特别用户、海运部门和航空部门提供天气预报及发布预警，减少灾害天气造成的生命财产损失，将其对经济和社会活动破坏减少到最低。
香港特别行政区政府2005-06预算，香港天文台报告
英国气象局
通过纳税人、客户和利益攸关方使用气象局的资源和能力，为公众、政府、经济和环境部门传递利益。
英国气象局年报和预算，2004/5

6、公共气象服务的范畴
各国公共气象服务所包含的内容，由于地理和社会经济情形的差异而有所不同，同时也与该国政府制定的公共政策环境有关。尽管如此，WMO已经形成了一个理想的框架并积累了坚实的国际经验，指导各国NMHS界定公共气象服务的范畴。将“公共…气象…服务”拆分为三个不同的因素进行思考，有助于对公共气象服务的理解。
公共（Public）
“公共”或“公众”一词，通常是指广泛的大众，与构成整个社会的独立个人相对应。就气象学目的而言，公共的定义通常与经济学概念“公共产品”相关联， 而“公共产品”的定义必须要满足两个条件：一个是消费的非竞争性（一个用户的消费不会减少其它用户的可获取量），另一个是消费的非排斥性（即使不为成本承担责任的人，想不从中受益也是不可能的）。另外，还要考虑其它一些问题。
气象（Weather）
“气象”一词的范畴在不同国家、不同语言和不同学科中广泛延伸。 “气象”似乎包含了大气中表现出的所有物理（还有部分化学）过程和现象，这些过程和现象的时间尺度从秒到天到星期，还有在过去和未来更长时间尺度上被称为“气候”的信息。值得注意的是，近年来“气象”的概念已经拓展到还包含“空间天气”，即在“气象”时间尺度上的电离层和空间环境变率。
服务（Services）
“服务”一词的广泛定义来源于经济学概念上的“商品和服务”，几乎包含了被社会使用或消费的所有非物质产品。在气象学中，由NMHS提供的服务的范畴有一个共同特征，包含以下五种服务：
l 过去的信息：提供有历史记录以来的过去（天气）状态的信息。
l 当前的信息：提供大气、海洋或地表水的当前状态的信息。
l 未来的信息：提供未来状态的预报（预测），尤其是强天气和气候事件的预警。
l 咨询：提供气象及相关科学的咨询及其在社会需求中的应用。
l 调查研究：对大气和大气环境专业科学问题开展的调查研究。
天气信息（指当前和历史信息的平均状态）、预报和预警通常要进行区别。信息包含未处理的资料、分析产品如概况图表、可视化产品如雷达或卫星图象以及在特殊情形下应采取的行动建议。
公共气象服务的定义
通过对“公共气象服务”三个要素的分别剖析可见，“公共气象服务”的概念包含为公众利益所能获得的所有大气及相关的信息和产品，其中特别强调但并不限于对社会有影响的过程和现象的信息。
7、基本服务和专门服务
近年来，WMO介绍了“基本”和“专门”服务的十分重要的区别，有助于在个别社会经济结构和系统中界定公共气象服务的范畴。两种服务均建立在WMO长期确定的“基本系统”的概念之上，适用于所有国家公共气象服务和私人气象服务的提供。按照WMO基本系统的概念，基本服务和专门服务可以如下描述。
l 基本系统（Basic systems）。基本系统包含NMHS用于基本资料收集和处理的基础设施，这些基础设施是国家层面上提供气象服务的支撑，可看作是对当代和后代的基础服务。
l 基本服务（Basic services）。基本服务包含NMHS在WMO协议及其它国际条约和协定框架下，为履行政府的神圣职责，保护公民生命和财产，确保基本福利和环境质量，以及承担国际义务而提供的服务。
l 专门服务（Specialised services）。专门服务是为基本服务作补充的其它服务，是为了满足个别用户或用户群的需求而提供的服务，包含专门资料和产品的提供、解释、分类和分发，以及为专门目的而进行的调研和咨询服务。
8、与公共需求特别相关的服务
在整个环境科学中，气象学大概是对社会具有最直接影响的学科。相关气象信息可以帮助用户采取适应性策略，响应天气、气候和环境的变化。通过恰当的知识，良好的通信和可靠的预报，各类天气敏感部门可以从气象服务和产品中受益，确保其活动的安全和经济效益。
在为社会部门设计专门的天气产品和服务时，在设计和检验阶段，NMHS应让用户参与。NMHS可以通过指派的官员和社会部门代表的定期联络，掌握用户的需求和反馈信息。这样，NMHS可以在不断变化的社会中了解用户的需要和需求的变化，同时用户也可以通过使用新的服务和产品获得最佳收益。
在向用户传递天气信息和预警时，及时性是决定信息价值的一个重要因素。NMHS应制定明确的战略，除向公众提供服务外，尽可能向不同的潜在部门发布天气信息。使用GIS及其它空间模式工具，可以将生物、物理和社会经济因素进行整合。
以下是可以作为公共气象服务的组成部分进行提供的重要服务。
l 防灾预警服务。
l 气候服务。
l 农业气象服务。
l 水文气象服务。
l 海洋天气服务。
l 航空天气服务。
l 公路天气服务。
l 城市天气和空气质量服务。
l 生物气象和人类健康服务。
9、从天气、气候和水服务中受益的社会经济部门
图3 NMHS公共气象服务从业人员资质和技术需求

各种对天气敏感的社会经济部门，通过利用天气和气候信息支持其决策，响应天气和气候的变化。
对水文气象部门来说，极为重要的是确保其从事服务传递的员工对每个部门的需求有一个充分的了解，并将这种需求作为其培训计划的一部分（见图3）。
l 政府决策者和政策制定者。天气信息帮助政府决策者制定应对自然灾害的紧急计划和有关环境议题的政策。
l 风险和灾害管理主管。气候和实时信息帮助应急管理者决定恰当的战略，从而减轻、防御、缓解、准备和响应灾害对社会经济的影响。
l 海洋和海上业务。海洋天气信息的应用，帮助船员选择划算的航海路线和石油钻探技术，从而使业务进程最优化。强天气和海洋状况预警对船员和海上乘客的安全也至关重要。
l 航空。天气会影响飞机、乘客和机组人员的安全，不利天气条件还会增加飞行业务和空中交通管理的成本。
l 陆地运输。可靠的公路天气信息和预报，能帮助公路交通人员采取迅速行动，确保交通的有效管理。
l 农业部门。通过提供天气和气候信息，有助于发展可持续且经济可靠的农业系统，提高产量和质量，提高水、劳力和能源的使用效率，保护自然资源，减少农用化学品及其它要素的污染。
l 渔业。通过为政府部门提供天气和气候信息，有助于推动渔业的可持续发展，保护渔业资源，并制定相关政策。
l 教育部门。教育和拓展项目激励学生对气象学和水文学的兴趣，增强对灾害天气的认识并采取恰当的防御措施和响应行为。
l 能源。通过使用观测资料、天气预报和气候资料，可制定高效合理使用能源的长期能源规划。
l 水资源管理。天气预报和气候变化信息，对水资源可持续管理和洪水控制具有支撑作用。
l 健康。通过对天气与人类健康关系的研究，公众能从中受益，通过使用气候资料，能制定健康政策，提高疾病防御和响应的能力。
l 自然资源管理。气候和天气信息有助于推动自然资源管理工具和保护计划的开发和制定，从而保护社会安全，确保可持续发展。
l 旅游，休闲和体育。通过天气预报和预警，确保人们户外活动的安全，帮助人们选择进行户外休闲娱乐的地点和时间。
l 金融部门。强天气会对金融部门带来负面影响，如增加产品成本和社会经济成本，同时天气信息的提供也会为金融部门带来新的机会（如保险业和天气衍生品市场）。
l 建筑业。天气和气候信息有助于建筑物的设计、规划和建设。
l 城市环境。天气和空气质量信息的提供，有助于公众采取恰当的行动，将其对城市居民生活的影响减少到最低，还有助于政府部门制定与城市天气相关的政策和战略。
l 土地和城市规划。气候信息有助于土地和城市规划，特别是在安全、人类舒适性和能源保护方面的规划。
l 普通公众。天气信息帮助社会公众规划和决定如何面对每天的天气变化，特别是响应强天气事件。

附表：WMO公共气象服务（PWS）系列指南和相关出版物
WMO编号
PWS编号
名　称
WMO/TD No.1054
PWS-1
公共气象服务数据和产品技术框架
WMO/TD No.1084
PWS-2
互联网和其他新技术介质上的天气
WMO/TD No.1088
PWS-3
气象局与媒体关系的改进及确保使用与官方一致的信息指南
WMO/TD No.1080
PWS-4
公共气象服务产品图形表述指南
WMO/TD No.1100
PWS-5
欧洲公共气象服务－调研报告
WMO/TD No.1102
PWS-6
新技术和研究在公共气象服务中的应用指南
WMO/TD No.1103
PWS-7
公共气象服务效益评估指南补充文件
WMO/TD No.1139
PWS-8
改进公众对预警的认识和响应指南
WMO/TD No.1179
PWS-9
预警跨边界交换指南
WMO/TD No.1184
PWS-10
生物气象和空气质量预报指南
WMO/TD No.1256
PWS-11
公共气象服务质量管理程序和实践指南
WMO/TD No.1278
PWS-12
天气广播和无线电在天气信息传递中的使用指南
WMO/TD No.1292
PWS-13
强天气预警与灾害风险管理一体化指南
WMO/TD No.1354
PWS-14
公共气象服务教育战略
WMO/TD No.1385
PWS-15
公共气象服务能力建设战略指南
WMO/TD No.1400
PWS-16
气象和空气质量预报指南补充文件
WMO/TD No.1409
PWS-17
气象信息交换的最佳案例
WMO/TD No.1422
PWS-18
预报不确定性指南
WMO/TD No.1023

公共气象服务评估指南
WMO No.816

最前线－公共气象服务
WMO No.834

公共气象服务实践指南
WMO No.834

公共气象服务实践指南（第二版）
WMO No.974

聚焦公共气象服务

PWS宣传册
公共气象服务－天气对日常生活的影响…
TCP报告No.34

气象学家和水文学家在防灾中的作用