5月4日，执行“‘巅峰使命’——珠峰极高海拔地区综合科学考察研究”任务的13名科考队员，成功登顶珠穆朗玛峰。他们在珠峰北坡海拔8830米处，架设了世界上海拔最高的自动气象站，站在顶峰听风观天，“号脉”风云变幻。
此次珠峰科考的一项重要任务，就是在海拔5200米至8300米间，构筑起一套密切协作的珠峰梯度气象观测体系。“极高海拔地区的气象观测资料在全球范围内十分匮乏，架设梯度气象观测站可以获取更全面、更详实的观测资料，填补极高海拔气象记录的空白。”中国气象科学研究院青藏高原与极地气象研究所副所长丁明虎表示，极端地区的气象观测成果和实践经验也将极大推动我国数值天气预报从跟跑走向超越。
上高原去！
破除气象观测的迷雾
高山高原地区气象瞬息万变。丁明虎介绍，此前，由于在更高海拔处没有气象站，珠峰顶峰的气象只能基于海拔5000米以下的监测和遥感数据进行推算。如今架设起的呈阶梯分布的7组自动气象站，可精准实测珠峰北坡的气温、相对湿度、风速、风向和太阳辐射等数据，逐层掀起青藏高原作为“地球第三极”的特殊气候和生态环境的神秘面纱。
青藏高原复杂的地形地貌，以及对区域乃至全球气候的巨大作用力，使其成为气象观测和精准预报的“压轴题”，是我国气象科考的“剑之所向”。
我国于1979年、1998年先后开展了第一、二次青藏高原气象科学实验，并在2013年启动了“三上高原”，为青藏高原现代化气象观测系统的构建，以及数值天气预报水平提升等，积累了丰硕的实践经验、创新技术和数据资料成果。
青藏高原科学考察基本资料服务专题网站展示了一项项扎实成果：构建了高原陆面-边界层观测、高原目标区与下游灾害天气过程协同观测等观测系统；研发了高原探空、天气雷达、风廓线雷达资料和GPS水汽产品质量控制等技术；发展了高原观测资料质量控制和数据融合技术等。不少气象观测创新技术已经形成稳定的知识产权成果，顺利展开业务化运用。
“三上高原”获取的珍贵数据也在充分发挥作用，比如，狮泉河、改则和申扎建设的自动探空观测系统的资料已经输入全国综合气象信息共享平台业务系统和中国气象数据网，进入到业务平台和数值天气预报系统；西南低涡源地加密探空观测资料被中国气象局成都区域气象中心应用，提升了区域数值天气预报水平等。
青藏高原作为“世界屋脊”，也是气象乃至地球科学更待攀登的高地。它如同一个巨大的能量源，产生的辐射不仅影响着全球气候变化，还牵引着气象领域科研创新的进步。
进无止境，
勇攀数值预报的“珠峰”
“珠峰梯度气象观测体系运作起来后，它传递出的每一个数据都能极大提升对高原气象、高原冰冻圈和复杂地形山地气象预报的水平，有助于增进特殊地区生态环境保护和服务人民生活的能力及水平。”丁明虎说。
相比经验天气预报，依托方程、计算机和数据产生的数值天气预报，更能满足人们对天气预报定量、客观、快速的高期待。
数值天气预报具体是指根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，基于此，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象。由于数值天气预报的发展依赖于高新科学技术的发展，如今，数值天气预报水平的高低已然成为一个国家气象现代化水平的重要标志。
“中国不但要有自己的数值天气预报，要掌握气象业务核心科技，还要把数值天气预报做到领先、做到卓越”，这是一代代气象人卯足了劲的共识。
北京集佳知识产权代理有限公司合伙人郭化雨基于欧洲专利数据库检索发现，自2009年起，我国在数值天气预报领域的创新成果专利申请量迅速增加，并逐渐成为该领域专利文献主要产出国家。2019年，我国申请量再创峰值，共计132件，为美国同年申请量的6.9倍。
数值天气预报作为一个复合型研究领域，主要包括针对气象预测的基础类研究，以及同其他领域相结合的应用类研究。前者层面，我国创新主体聚焦于预测方法的研发及优化，并表现出与人工智能、大数据分析等科学技术相结合的研发趋势。以中国气象局国家气候中心为代表，其于2002年至2021年间，围绕基础类研究提交了22件发明专利申请，授权率达到72.7%，申请质量处于较高水平。中国气象局国家气候中心的研究方向主要是针对降水分布和对流天气等的气象预测，以及针对气象预测方法的优化。后者层面，以与风电领域的结合为代表，我国创新主体的研究成果较为突出。
在去年11月召开的2020年度国家科学技术奖励大会上，由中国气象局悉心打造的“区域/全球一体化数值天气预报业务系统”，荣获国家科学技术进步奖二等奖。这对中国数值天气预报发展而言，既是肯定过往，也是击鼓催征，鼓舞气象人勇攀让数值天气预报更精准、更长远的“珠峰”。（本报记者 李杨芳）
（编辑：田伊慧）
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