2019年6月17日，世界气候研究计划（WCRP）联合科学委员会（JSC）发布《2019-2028年世界气候研究计划战略计划》^[1]，提出了WCRP未来10年的科学目标、科学重点以及关键的基础设施。

　　WCRP的愿景是利用健全、相关和及时的气候科学，确保人类世界拥有更具恢复力的现在和更可持续的未来。WCRP的使命是负责协调和促进国际气候研究，以开发、分享和应用有助于社会福祉的气候知识。

　　一、未来10年科学目标

　　战略计划将在未来10年基于4个科学目标，以当前最迫切的气候知识需求为基础，提升应对未来社会挑战所需的核心科学和能力。

　　1、气候系统基本理解

　　（1）目标：气候及其变率与变化是物理、生物地球化学和社会-经济耦合系统的一部分，WCRP将支持和促进科学的进步，得到对气候及其变率与变化的基本认知和综合理解。

　　（2）科学重点：①气候动力学。为了更好地了解过去的气候演变并预测未来的变化，将加强对引起全球和区域海洋与大气环流变化的驱动因素、相互作用和反馈的理解。这些系统的非线性特征继续在不同尺度上呈现出重要的新兴问题。②储存与输送。引起辐射、水文、冰冻圈和生物地球化学变化的机制决定了量化能量、水、碳和其他气候相关化合物储存与输送的能力。未来将量化地球系统子系统内部和之间的储存与输送，作为对基本过程理解的重要检验。

　　2、预测气候系统的近期演变

　　（1）目标：推动预测前沿，量化次季节到10年时间尺度上各气候系统组成部分的不确定性。

　　（2）科学重点：①提升预测能力。气候模拟的进步主要取决于建模系统组件的质量及其耦合。迫切需要对水、碳和能量循环、云和降水、海洋漩涡和海浪、海冰动力学和河流流动的表达进行改进，并引入创新的科学方法，包括：确定性、统计和机器学习方法；先进的模式-数据融合方法，包括资料同化技术；复杂网络和集合生成方法。WCRP将与预测团队合作，推进耦合模式初始化技术。②预测极端事件。气候变化影响极端事件的频率和强度，从而影响环境与社会。为了提高预测技能，气候研究需要确定造成区域气候热点的过程，以及超过气候阈值的可能性。地球系统的非平稳性与“快极端事件”（如飓风）和“慢极端事件”（如干旱）相互作用的方式将成为关键焦点。

　　3、气候系统的长期响应

　　（1）目标：在更长时间尺度上（10年到100年）量化气候系统变化的内在响应、反馈和不确定性。

　　（2）科学重点：模拟能力。持续发展的综合地球系统模式解释了缓慢变化的相互作用和高度非线性过程，将支撑气候系统的长期演变情景。对这些系统的预测能力仍然存在许多重大挑战，例如，含水层、植被和土壤碳之间或多年冻土、冰川和冰盖之间复杂的相互作用的表达，以及影响地球系统的人类活动。

　　4、搭建气候科学研究与社会之间的桥梁

　　（1）目标：支持与不断变化的地球系统相关的决策信息和知识在生产与传播过程中的创新。

　　（2）科学重点：①与社会系统之间的相互作用。为了理解气候与社会经济系统之间复杂的相互作用和反馈，参与对自然和人为强迫的响应的合作研究。新兴行为将被纳入对深度耦合的地球系统的全面理解中。②融入社会。与全球所有地区的多部门合作，支持制定可行的气候信息、科学评估、教育方法和公共传播战略。

　　二、关键基础设施

　　未来10年实施WCRP战略计划所必需的基础设施，将来自国内和国际计划的承诺与投资，涉及科学界、资助机构和其他合作伙伴。关键基础设施包括以下4个方面。

　　1、不同层次的模拟工具

　　需要多种建模和模拟方法，涵盖不同复杂性、不同过程表达和不同空间分辨率，以促进不同模拟方法之间的直接比较并取得进展。需要开展模式评估和不确定性评估的框架，以及模式开发界之间的协作。无缝和统一的模拟工具、自适应架构、统计方法和机器学习的潜力尚未得到充分挖掘。为了促进对气候服务的支持，将在动力和统计降尺度工具方面进一步加强，以更好地表达区域和极端现象。

　　2、持续观测和参考数据集

　　气候系统多变量和多尺度观测的开发、收集、分析与存储是气候系统研究的基础。需要开展持续观测来捕捉不断变化的气候系统的信息，实施协调良好的国际野外和空基观测计划，运用最先进的传感器、平台和仪器进行观测。此外，还需要共同设计新的观测行动和指标，持续和经过质量控制的气候系统观测记录，以及持续改进和可及时获得的具有时间一致性的数据集。通用数据格式、元数据要求和引用标准将改善所有研究人员对数据集的可访问性。

　　3、开放获取需求

　　为了最好地服务利益相关者并最好地促进科学理解，全球气候研究界需要开放获取科学数据（观测和模式模拟）、评估产品和科学成果，并采用合适的国际标准来保护出版权，特别是对于青年科学家和学生而言。

　　4、高端计算和数据管理

　　需要能运行百亿亿次计算和基于云技术的系统和软件的技术和基础设施。大数据技术、新硬件开发、模拟能力的提升以及其他运算进展至关重要，还需要可互操作且可靠的数据管理。          （刘燕飞）