气候应用计划的设想[1]

朱瑞兆

（中央气象局气象科学研究院）

气候作为自然环境的一个组成部分，能够促进或阻碍人类活动，气候变化可能是有利的，也可能是有害的。应用气候的研究就是充分利用气候有利的一面，尽可能以最小代价来避免其不利的一面，使气候灾害所造成的社会和经济损失减小到最少。

世界气候计划为什么成为国际性的问题呢？

1.随着世界人口的增长和生活标准的提高，对有限环境资源的要求也正在增长。

2.人类本身的活动可以改变气候。因此，必须研究如何避免不利的影响，或者在证明这些不利影响已不可避免的情况下，如何来安排生活。

3.研究过去的气候已表明，气候变化和变迁在所有的时间和空间尺度都可发生。因此，在人类所计划的时间尺度内，气候发生重大的自然变化，也并不是不可能的。

4.现有的工具已能提高我们对气候及其与人类社会相互关系的了解。其中有用于全球大气、陆地、海洋观测的新技术，以及收集、传递、贮存、加工和整理这类资料的新技术。随着这些新技术的发展，在理性认识和研究气候系统的模拟能力方面，也都同样有了很大的进展。

世界气候计划（WCP）有四个子计划，其中一个就是世界气候应用计划（WCAP）。世界气候计划由世界气象组织秘书处负责，1982年3月成立了世界气候处，负责WCP的全面协调，并具体负责气候资料计划和气候应用计划的制订和实施。

世界气象组织的第二次长期计划（1988—1997年）是在第一次（1980—1983年）世界气候计划提要的基础上制订的，于1986年召开的第十次世界气候大会上批准通过。

一、WCP中气候应用计划的目标和内容

由于气候对社会经济和社会生活的影响，产生了应用气候学，这在1979年日内瓦召开的世界气候大会，以及关于应用气候的一系列国际会议和讨论会上都一致明确了的。因此，在目前WCP中应用气候占有重要地位。

（一）气候应用的目标

气候应用的目标，是推动社会提高其完成各项活动的能力，并在不同的气候条件下获得最大的经济和社会效益，同时保持环境不受破坏。

（二）气候应用有效的应用原则

1.为了有效的气候应用，必须努力鉴别易受气候影响的过程。对这种过程要求应有明确的规定，如为了证明气候指标[2]与各项活动之间的定量关系；为了提出有用的气候指标值；为了告诉使用者在他们做决定过程中如何使用气候指标。

2.在主要的资源利用方案被最后确定或在改变之前，如能提出并利用气候指标，那是有极大经济意义的。

3.一项与气候有关的工程、具体规划、设计、政策决定，通常可能要研究专门的气候指标。

4.人们了解现有气候指标的性质和应用，可以有的放矢联系各个用户以及他们所要求的指标。

（三）气候应用计划的重点内容

全世界日益强调改善经济发展、人类健康、环境保护以及合理利用自然，这增强了世界气候应用计划的潜在重要性。因此世界气候应用计划提倡将现有气候情报优先用于能及早大量受益的重点活动领域，例如：

1.农业、渔业、减轻作物和动物的病虫害、水土保持、土地利用、沙漠化的控制。

2.水资源，水的管理系统，在效益方面应考虑保持一个世纪或更长的时期，使用降水变率，有助于在一定时期内避免洪水灾害，保障灌溉水的利用和费用开支。

3.气候对能源的影响，首先描述气候的影响，然后促进实际应用。能源的开发，生产运输，保持和消耗。

4.城市气候和建筑气候，气候与人类健康，环境污染的控制，气候效益等都有很重要的关系。具体说明气候的影响，系统阐述对气候情报的需要。

5.交通通信。

6.海运业和滩涂地带的开发利用。

7.完成所有主要应用气候领域的气候应用资料通报系统（CARS），以便随时存取已验证的气候应用技术。

这些项目对经济发展，特别是发展中国家的经济发展是极其重要的。

应用气候学的领域正在不断发展，应用范围也在扩大，故而绝不限于上述几个方面。在任何情况下，应用气候应保证与对社会经济发展和人类福利事业所可能做的贡献成正比。

当前正根据国家的要求大量地进行气候应用新的应用方法研究，根据有效的最优利用理论去研究应用的新方法，对于发达国家和发展中国家的利益都是最重要的，在这方面的协作和综合利用也是必不可少的。

应该鼓励对气候和人类活动之间相互作用问题的多学科研究，因为这些研究对发展计划的重点和战略都是一个可能有用的手段。

气候应用的研究，要依靠气候学家和各个应用领域里的专家相互配合，一起工作，有助于提高研究水平和达到实用的目的。这不但可促进成果的合理应用，很快推广，而且能最佳地取得经济效益。

二、我国气候应用的情况

关于气候资源的重要性已经越来越为人们所重视。随着经济范围的扩大，国民经济各部门对变化着的气候条件的依赖性在不断增加，并且随着社会生产的发展而增长。由于气候在社会生活中的作用越来越大，现在已经形成这样一种倾向，即把气候科学转化为能够提高社会效益的现实力量。它是通过社会最佳化的应用气候资源来实现的。为此，必须把气候资源看作是提高社会生产效益的强有力的因素之一。在做计划、设计和评价经济活动时要充分予以考虑。

估计气候对经济活动各个方面的影响，这是气候应用的重要内容。

（一）气候资源的开发利用

1.太阳能、风能资源开发利用是国民经济建设的主要物质基础。

所谓能源，就是供应能量的自然、物质资源。

我们要在20世纪末实现战略目标，工农业总产值翻两番，能源只能翻一番。以翻一番的能源保证实现工农业总产值翻两番的任务，就要依靠科学技术进步。1981年是6亿t标准煤，翻一番是12亿t标准煤，这是非常艰巨的任务。所以，应从开源节流两方面入手，利用新能源也是开源的一种方式。

我国农村用能更为紧张，全国近8000万农户每年缺烧柴6～8个月，占全国总农户的47.7%。1949年以来，尤其最近几年，我国电力事业有了迅速的发展，但仍不能适应生产和人民生活水平提高的需要。到目前为止，我国农村仍有40%以上的大队和30%的人口还没有用上电。这些地区，绝大部分是交通不便，经济落后的深山、草原、海岛、远离电网而且缺少常规能源的地区。同时在2000年前让国家拿出能源供应农村也是很困难的。但是，这些地区大都具有丰富的太阳能和风能资源。因此，因地制宜的发展太阳能和风力发电，解决这些地区的缺电问题，是一条比较现实可行的途径，所以“六五”规划把开发农村能源列为国家攻关项目。我国目前有风力发电机4万台左右，主要在内蒙古。此外有大型风力发电机20余台，如平潭的4台200kW和1台55kW，山东荣成4台55kW，嵊泗1台40kW及1台22kW，新疆1台100kW和1台50kW，以及海南岛东方2台55kW等。太阳灶10万台，太阳能热水器45万m2，太阳房230幢，都取得了一定的社会和经济效益。所以“七五”又列为国家重点科技攻关项目中第21项，“农村可再生能源技术开发”　（共76项）。我们气象部门计算太阳能、风能资源和考察风力机最佳位置是责无旁贷的，也是WCP的一个项目，WCP中气候应用管理系统（CARS）也包括能源。我国气候应用计划应包括：

（1）太阳能，风能利用的气候规律研究；

（2）太阳能，风能计算及其区划；

（3）近地层风能变化规律；

（4）风力机最佳场地的选择；

（5）用诊断模式估算太阳能和风能。

2.水资源的开发利用。

水是人类生活和生产的基本物质。

地球上水的储量很大，包括海洋水、地下水、土壤水、河流水、湖泊水、冰川积雪、大气水、生物水等，估计约有139亿亿m3。但其中参与全球水循环、逐年可以得到恢复和更新的淡水资源数量很有限，约120万亿m3，还不到全球总水量的万分之一。这部分淡水与人类的关系最密切，并且有经济利用价值。

所谓水资源是逐年可以得到恢复、更新的淡水量，所以大气降水量是主要的水源。

我国降水量，全国多年平均约为6万亿m3，折合平均降水量为628mm。全国冰川多年平均径流量约2.6万亿m3，折合平均径流量276mm（其中包括地下水的补给约6210亿m3，冰川融雪水补给500亿m3）。全国地下水总补给量约7718亿m3。由于地表水和地下水同源于降水，密切联系又相互转化，扣除相互重复部分的水量，初步估算全国水资源总量约为2.7万亿m3。

我国水资源的突出问题是水土资源组合极不平衡。全国有45%的国土处在降水量少于400mm的干旱、少水地带。全国河川径流量的分配：外流河水系占95.8%，内陆河水系占4.2%，而内陆河水系面积占全国35%。长江流域及其以南径流量占全国82%，耕地只占全国38%，黄淮海三大流域的径流量只占全国6.6%，而耕地却占全国40%。南北水土资源分布相差悬殊。我国水资源时程变化大，年内年际分配极不均匀，是造成我国水旱灾害出现频繁和农业生产很不稳定的主要原因。我国水资源的特点，给治水和用水带来许多特殊问题。

全国农业和城市工业用水的总需水量，到20世纪末，将达7000亿m3，约占我国水资源的总量26%。由于水资源地区分布不均匀，全国缺水700亿m3，主要集中在黄、淮、海、辽四个地区，每年缺水400亿～500亿m3。水资源将成为北方地区经济发展的最大制约因素。我国水利部门过去做了大量的工作，今后仍将继续研究：

（1）气候与水文过程造成的水资源间相互关系；

（2）水资源（降水）的数量及其时空分布特征；

（3）水资源开发利用；

（4）气候情报在水资源管理方面有效的利用；

（5）水平衡；

（6）气候变化和变迁对水资源的影响。

3.国土资源开发利用。

国土是国家和民族赖以生存的物质基础，既是人民生活的场所，又是生产基地。国土资源包括自然资源、经济资源和劳动资源。通过对国土的全面调查研究、科学分析，提出开发、利用、治理、保护的统一规划和措施；制止和预防对国土资源的破坏和浪费，以获得最有效的经济效益，最佳的生态平衡，为人们提供最优的生产、生活条件。

当前影响世界经济发展的几个大问题是粮食、人口、能源和环境等。能否合理而有效的利用土地，不仅关系到上述问题的解决，还会影响未来的生活。国内外都非常重视这一工作。我们应重点关注以下内容：

（1）三江平原开荒问题，主要弄清这地区大面积开荒同生态系统及气候的关系；

（2）我国滩涂的气候分析研究；

（3）黄土高原水土流失与气候关系；

（4）长江三峡水利工程建成后气候效应模式研究；

（5）西北干旱的物理数学模式研究；

（6）黄、淮、海盐碱地治理和预防旱涝的研究；

（7）南水北调的气候效应；

（8）青藏高原的开发。

（二）气候对规划建筑设计和城市发展的影响

1.规划和建筑设计。

国际住房计划联合会每4年左右主持一次气候对规划和建筑影响的会议。

建筑工业的任务在于建造一个局部环境，使得人们不受反复变化着的天气影响，能够健康和舒适地生活与工作。要设计足够的强度来抵抗风压、雪压，不被狂风吹毁、大雪压垮。因而进行房屋的设计施工以及建筑的总体布置等，都必须对局地气候条件有一个全面的了解，使建筑设计适应气候特点。这就要求研究应用于建筑上的气候指标。建筑气候，就是研究建筑物如何适应气候特点，创造适宜的室内气候以及建筑的气候效应的学科。

北京京西电厂，由于厂址规划时没有认真考虑气象条件，待一切基建都完成后，安装发电机组时，发现气流方向不同于设计时的方向，才开始组织气象观测，但为时已晚。为了不给周围居民造成污染，只好被迫减少原设计发电能力为40万kW发电机组的发电，现只能发12万kW，造成投资的巨大浪费。此外，还有类似的情况，如广东马坝冶炼厂、湖北松木坪发电厂、望亭发电厂、微水电厂等都是在建厂时没有很好按气候规律规划厂址，导致工厂烟尘排放不出去，被迫停产或减产。

我国在城市规划（工厂布局）和建筑设计上做了很多工作，今后还应深入研究：

（1）建筑气候分区；

（2）气候和住房设计关系，如风压、雪压、风振、采暖通风和采光等；

（3）气候和新住宅规划；

（4）通过美化建筑改善局地气候；

（5）长期绿化作为改善局地气候的手段；

（6）在不同气候条件下的人类活动及其对规划和建筑影响；

（7）在建筑物的环境中因人类活动所引起的气候变化。

2.大型工程的气象保障。

大型桥梁、电视塔、转播塔以及高层建筑物的设计，风是主要载荷，风压的大小决定其结构与造价。所以，必须首先研究风载荷的取值大小。若取值合理，可以给国家节约大量资金而且避免灾害；若取值不合理，不但浪费而且造成灾难。如美国的塔康马（Takoma）大桥长1662m，由于设计不当，在一次大风中被吹毁。英国费尔桥电厂，八座冷却塔高123m，1965年11月1日的一次大风吹毁三座，也是由于风压取小10%造成的。

武钢设计厂房时，最初取风压为60kg/m2，经过分析计算认为30kg/m2更适合，仅这一项给国家节约3700万元。

上海在新中国成立前，房屋设计风压取200kg/m2，1958年降为120kg/m2，现又降为50kg/m2；这样可使每平方米造价降低5～10元，以上海地区每年平均建筑100万m2计算，则每年可节约500万～1000万元。

风压是建筑工程首要问题，各国都很重视。所以，我国在广州、上海、武汉进行了风压梯度观测，并在上海、广州进行了建筑物在大风情况下响应观测。这方面取得了初步成果，但还要进行：

（1）近地层风压的研究；

（2）风振的观测和研究；

（3）不同概率下的最大风速的模式研究；

（4）风对结构物的动力响应研究。

大型水库设计与可能最大降水（PMP）有关，在“75.8”暴雨后，这方面的研究提高了一步。其估计方法可分为三类：暴雨物理因子放大法，即按暴雨成因分析得出关键物理因子或指标，然后将这些因子放大；暴雨移置法；暴雨组合法，将两场或两场以上的暴雨，按天气过程承替规律合理地组合在一起，作为可能发生的理想暴雨序列，再将组合的暴雨系列放大其中的一场，即可求得设计流域内的可能最大降水。

3.电力通信线网与气候。

我国1974—1983年10年间，全国220～330kV高压线路17次遇大风，共倒塔50基，倒电线杆123基，停电共5509h，电能损失9061万kW·h（不完全统计），这在世界上也是比较突出的。其中1980年6月13日，陡蓟通220kV双回路输电线因大风倒混凝土杆84基、铁塔8座，全长28km，是新中国成立以来最严重的事故，仅塔杆损失397万元。所以，高压输电线路如何正确考虑气象因子，是非常重要的问题。问题发生在什么地方？主要是输电线路的风压取值按建筑标准，如建筑风压的标准是30年一遇自记10min平均风速。对输电线路来说10min平均风速显然不合理。故此仍需进行：

（1）风速时距间的研究；

（2）复杂地形下气流的变形研究。

电力通信线网的第二个与气象关系大的问题是电线积冰。湖南1954年底发生一次严重的冰凌，全省冰冻十多天，普遍的电线覆冰厚度大于10mm，湖区为50～70mm。沅江冰厚达120mm，衡山冰厚竟达320mm。线路发生断线或倒杆，使工厂停电，损失达2亿多元。1975年江西梅岭输电线上覆的粒状雾凇达14kg/m，不但输电线路倒杆，还压垮了梅岭、宜春两个电视塔天线，造成停播。

我国的长江中下游及云贵高原是雨凇最严重的地区，水电部也很重视，曾于1964年在四川省会东县白龙山建立了第一个专门电线积冰观测站，从1965年1月1日到1969年3月31日进行了4年零3个月的观测。我国有几十个气象站在雨凇架上进行电线积冰观测。但雨凇架资料不能直接用到工程设计上，因为电线悬挂高度、建筑物高度、电线直径、线路所跨的地理环境等情况都和气象站雨凇架的状况有很大差别，必须研究和掌握电线积冰的小气候规律，才能对雨凇架资料进行订正而加以利用，这也是应用气候的一个课题。为此必须进行下列研究：

（1）冰厚随高度变化；

（2）风与电线交角和积冰厚度的关系；

（3）积冰厚度与电线直径的关系；

（4）积冰极值概率计算。

4.城市发展与气候。

所谓城市就是一个以人为主体，以空间利用和自然环境利用为特点，以集聚经济效益、社会效益为目的，集约人口、经济、科学技术和文化的空间地域大系统（钱学森，《光明日报》1985年3月18日）。

城市是伴随着工业的发展和人口的集中而逐渐形成的，城市化的程度势必将日益加强。目前，世界上已有1/3的人生活在城镇。到20世纪末，大约世界人口的一半将居住于城市中。因此，城市便成了人类与自然环境冲突最强烈、最复杂的地方。城市需要输入洁净的空气、洁净的水、食物、能量和住宅，城市活动又可导致污水、污气和垃圾的排出。气候就受到城市的制约。大气与它所经过的陆地之间的复杂相互作用影响着气候，当陆地表面被改变时，气候也就被改变了，甚至一个孤立的房屋也多少改变着其邻近的气候。尽管一个大城市在其内部和上部对气候能产生明显的影响，密集建筑物和街道会改变一点气候，但在几百平方公里的乡村这种影响便可消失。

除了高纬度地区城市热岛减少了冷冬之外，一般城市的气候通常比乡村的气候差。然而，假如充分合理地在城市规划中利用气候规律，就可以减少城市化的不利后果。

大规模的城市建设将各城市可能结合成为无边的连续建筑面积。这会不会改变区域尺度的气候？如城市热岛，城市空气成分改变，能见度降低和风场的显著转变，城市下风方的降水增加，无疑确实存在着人为的气候变化。

沥青和混凝土吸收的太阳热量约为自然植被的三倍。街道将日光从一座建筑物反射到另一座建筑物，这一热量在日落后慢慢散失出来，在其逸入空间之前，被水泥和砖石的表面又吸收和辐射了许多次，其结果使城市夜间的温度比周围的乡村高3～5℃，有时可达8℃，这种现象叫“城市热岛效应”。

来自城市的热量混入空气，造成气流上升，这一上升促使空气冷却并使水汽凝结在微粒周围。在城区，这种起到凝结核作用的微粒由于汽车和工业的污染而供应丰富，其结果便是降雨的增加。在那些铺有不透水路面的区域，降雨的增加可大大加速径流而造成这些区域的洪涝。

城市每年向大气排放2000万t以上的固体物质，包括CO、CO2，也有硫和氮的氧化物。这种污染造成很大损失，如美国估计每年损失几十亿美元以上，而且对人体健康有很大危害作用。对于改善空气污染，最基本的常常是贯彻执行、利用气象上合理的方案，即选择污染最小的区域，如在季风区选风频最小的上风向是工业区，下风向为居住区，再如避免逆温和空气流通差的地方。

气候学可以恰当地应用到城市规划中去。世界上对这方面的认识不断增加，已经促进了许多国家对城市气候的研究。

有限区的气候模式可以用来帮助解决城市规划问题，在某些国家还进行了风洞实验，如研究高大建筑群周围的气流，城市气候可以用来大大地减少建筑物内加热或冷却的需求量。城市气候研究应为城市规划、建设、城市环境保护提供科学依据，气候计划应进行的课题有：

（1）城市规划与气候（风和日照）；

（2）城市化引起的气候效应。估计当前气候将如何被城市化所改变，为了经得住年复一年的变异性或更长期的变化趋势，应该采用多大的容限，从气候学观点看工业区的最佳设置，为了城市气流流通，要充分利用局地风等；

（3）城市能量的平衡和水平衡；

（4）城市环境及气象要素的数值模拟；

（5）城市空气质量评价；

（6）建立城市气候数值试验模式。这是为了理解气候变化，进行超过通常时效的天气预报以及确定人类活动现在究竟在多大程度上或者将来可能在多大程度上改变局地气候。

城市气候的研究，现在主要缺乏观测资料。所有的假设和模式最终都必须由观测来检验，观测永远是气候学的根基，也是国际合作的核心。

（三）交通运输与气候

交通运输气象关系，大致可分为工程设计和运行两个方面。

工程设计要考虑影响交通安全的各种气候规律，如降水强度为设计桥涵结构孔径大小的依据。大型桥涵要求300年一遇降水强度，正确的桥涵孔径可以保证排泄洪水等的顺利通过。冻土是确定地基土的冻胀性和基底埋深。风是机场、港口位置选择的主要考虑因子之一。

交通运行管理要考虑天气预报，采取临时措施。汽车在积雪20cm以上时，一般不能行驶。1966年新疆天山一条公路因积雪40cm，交通中断六个月，全国平均每年因水害中断铁路运输一百次以上。如1983年4月齐齐哈尔地区连降大雪，降水量80～90mm，导致铁路严重受灾，其中仅电线杆倒3000多根，造成停电、停水、通讯中断，运输全部瘫痪。再如兰新铁路的百里风压，平均2年大风吹翻列车一次，直接威胁着铁路运输安全。

一般来说，气象灾害有时是不可避免的，但是，如事先采取一些有力的措施，灾害造成的损失是可以控制的。所以要进行“公路气候区划”“电气铁路气候区划”，其目的是为路基、路面设计、施工和养护服务，此外还可兼顾选线勘测、规划布局的需要。要区分出各不同气候区气候差异，保障道路的干、湿、冷、热以及整体稳定性，使公路、铁路保持应有的力学强度。

（四）医疗及其他行业与气候

1.医疗与气候。人生活在自然界中，气候是自然环境的一个因子。它的变化无疑影响到人类健康状况。我国研究分以下四个方面：

（1）季节性疾病，如脑血管病俗称中风，是当今世界上与恶性肿瘤和心脏病并列为三大死因的一种常见病。它和季节关系很大，冬季发病率最高，死亡率比其他季节高30%。传染病也有季节性，乙型脑炎多发于夏秋。麻疹、流脑、猩红热多流行于冬春。急性肠炎、黏膜炎等夏季最多。

（2）天气与疾病，如锋面过境关节炎、心脏病疼痛加剧。这些人往往在天气变化前就有感觉，故又称“气候病”。心肌梗塞也多发生在锋面到来之前。

（3）大气污染对健康的影响，如英国1952年发生伦敦烟雾事件，造成4000多人死亡，是由于粉尘中二氧化硫氧化，生成硫酸液末附着在烟尘上或凝聚在雾滴上，进入呼吸系统，使人发病或加速慢性病患者的死亡。

（4）气候的治疗作用。疗养是对病人采取的一种综合治疗措施。对不同病人可以提供不同的疗养区，国外进行了疗养气候区划。

2.旅游与气候。外出旅游时，人对气候的依赖是很大的。

3.商业与气候。许多工业产品和农副产品的出售直接依赖于气候条件。

4.服装与气候。我国曾进行了被服气候区划，主要为解放军配备被服所用。

5.食品与气候。农产品和水产品的种类、产量和当地的气候有关，随着季节变化和天气变化，人们所需要的食品种类也不同。

三、对发展气候应用的几点看法

（一）气候应用服务于经济建设具有战略意义

气候应用的基本目的是分析气候对社会活动和经济建设的作用。如一次台风吹毁了建筑物，是天气预报不准造成的，还是在工程设计时气候指标值（或极大值）取得不当造成的？人们以往常常忽视气候的作用，只从天气预报上找原因。事实上，每一项工程建设的设计，首先考虑气候平均值、极端值，还要考虑一些专门的气候指标值，如风压、风振、雪压、可能最大降水等，这些指标值常常直接影响到基本建设的投资。指标值取大了，会造成很大的浪费；取小了，一次大风可以毁坏工程建设。1969年7月28日汕头一次台风吹毁了上万间房屋。这时，即使天气预报完全正确，也无法挽回由于指标值取小的损失。所以，国外气候学家指出，国民经济各部门的规划和设计，以气候指标值为依据，而天气预报是在施工及管理过程中的依据。故可以说，气候应用具有战略的意义，短期天气预报具有战术的意义。

若在制定规划和设计时，没有充分考虑气候指标值，那么在以后管理中，想利用天气预报作临时防御也不一定能完全避免损失。有些人还不了解气候应用的潜在作用和价值，就是因为气候指标值是长远起作用的，即使取值不正确在短期内也不会被人们所发现。在有些情况下，使用气候指标值不当造成设计上的缺点，也可以事后弥补，天气和气候二者各有其用途，忽视哪一方面，都可以造成人类生命及财产的损失。

（二）气候应用是气象部门直接服务国民经济的一个支柱

世界气候计划有四个子计划，气候应用就是其中之一，天气服务于国民经济是非常重要的，这是不言而喻的。可是气候服务于国民经济，在过去往往不被人们所注意。

大家知道，在整个文明发展史时期，过去和现在气候都给予人类活动以重大影响。但是，在全部文明史内，整个气候问题包括诸如气候变化的长期趋势、气候变率、气候异常、阐明气候变化的物理机制、气候对人类活动的影响和人类活动对气候的反作用，从来没有像近10年这样引起广大科学界、政府机构以及气候情报用户的兴趣。

这与许多情况有关，特别是同经济活动规模的扩大和社会对气候及其变化明显增长的依赖关系有关。

生产力的迅速增长已经造成这样一种情况，即经济活动部门和整个国家对变化着的气候条件的依赖程度，不是降低而是增长，并随着生产的增长而增加。正是这个缘故，近年来，从事社会经济发展计划和生产管理的部门，越来越重视国民经济和社会繁荣对气候变动的依赖关系。

提高对气候及其变化问题关注的推动力，很大程度上是近年来严重影响许多国家经济甚至某些国家生存条件的一系列气候大异常。在许多情况下，气候大异常的后果还涉及国家之间的关系。

同时，由于经济活动，人类本身开始对气候产生意想不到的影响。这种影响暂且仅局限于有限的范围内，只影响局部地方的某些气候特点，但是在人口增长和人类更强烈活动叠加的条件下，人们将在广阔的空间上，甚至在子孙后代的生活中使气候发生出乎意料的变化。

由此可见，气候对社会和经济的影响是不能忽视的。天气预报是气象部门最主要的服务手段，但气候也是一种很重要的手段，如长江葛洲坝水库、刘家峡水库、长江大桥、羊卓雍湖水库等大型工程就要考虑降水长期变化。1981年7月19日凌晨，葛洲坝断面最大流量是7200m3/s，闸上最高水位是61.62m，洪峰相当于有记录以来最大流量的1896年，超过1954年的记录。而葛洲坝第一期工程根据可能最大降水计算，最大泄洪能力为86000m3/s，所以洪峰可以顺利通过。总之，凡是大型工程无不考虑气候情况。如北京电视塔是考虑370m处的风压、风振设计的，亚运村的形状是根据气候规律确定的，等等。所以，WCP指出，“为了人类本身经济活动和环境活动的利益，已广泛地应用了气候规律，以检验气候的难以预测变化的危害性”。

（三）气候应用领域应该进行科学改革

近年来气候学发生了重大变革，过去的气候学基本上是一门经验学科，虽然揭示了现代和古代气候的许多重要规律，但却不能用来定量解释气候的成因和许多其他有重大科学及实际意义的问题，所以必须进行改革。

气候应用的研究一般分四个步骤发展：

1.某专业与气候间现象的认识和描述；

2.现象的特征与气候要素联系的气候诊断分析；

3.研究引起该现象的过程；

4.制作有限区的符合实际的气候理论模式。

据此，气候应用这个领域还处于2、3阶段。这是不能令人满意的，近10年才注意到过程（形成这些观测结果的原因）和物理数学模拟的研究，气候学才发生了改革。这种改革有两点：

1.气候应用研究上广泛地应用近代大气物理的理论和实验方法。建立气候模式，对气象观测资料进行详细的统计分析，成功地发展了气候对各种自然过程发生影响的数值模拟。

2.在气候学过去彼此分隔的各个分支之间建立了密切联系，组织进行了大规模的综合研究。这种研究最突出的例子是城市和建筑气候的研究。人类造成的气候变化在气候学改革中起着特殊的作用。根据分析，不久的将来，人类的经济活动将会使气候发生深刻的变化并影响许多自然过程和国民经济部门。因此，人类活动对气候影响这个问题引起了人们的关注。随着对人类与全球气候相互作用引起自然条件变化规模的了解，将会进一步扩大这个具有特殊意义问题的研究范围。

应该指出，为迅速而准确地解决应用气候学的一些最迫切的课题，未来以各种气候敏感活动的响应模式为基础，计算机在各种气候指标计算方面的应用将会有更大的发展。对于古典的气候学来说，这些模式本质上是一种全新的方法。

我国气候应用的研究与其他国家相比，研究的领域或深度都可达到国际水平，特别在风压、风能的计算方面水平还是比较高的。联合国教科文组织将我们的风能计算论文收入世界风能专集，而且还将作者列入了世界能源研究的著名科学家行列。

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[1]本文收录在《国家气候委员会成立大会文件汇编》，气象出版社1987年版。

[2]气候指标——专业对气候的具体要求的定量数值。