12月18日，中国气象局召开《地球系统预报发展战略（2025—2035年）》（以下简称《战略》）新闻发布会。21世纪经济报道记者了解到，《战略》是我国面向未来十年地球系统预报发展的顶层设计与行动纲领，系统规划了八大重点任务，目标是到2035年，建成自主可控、国际先进的地球系统预报体系。
地球系统预报与传统预报有何异同？地球系统数字基础设施建成后的作用是什么？又将在哪些场景中发挥关键作用？
从“大气”到“多圈层”
发布会上，中国气象局地球系统数值预报中心主任龚建东介绍，地球系统预报是将地球各个圈层作为一个相互耦合的整体，在统一框架下对大气、海洋、陆地、冰冻圈和生物圈等多圈层进行综合模拟和预测的预报体系。
记者从发布会上获悉，地球系统预报与传统预报在基础理论和技术体系上一脉相承，同样依托观测资料、物理规律和高性能计算支撑。
“传统预报主要聚焦大气、侧重天气现象刻画，而地球系统预报通过融合数值模式、人工智能和数字孪生等先进技术，实现对多圈层相互作用及其反馈机制的整体表征，不仅拓展了预报对象的覆盖范围，也更加注重风险形成、演变和影响评估，能为防灾减灾、应对气候变化和服务经济社会发展提供更有力的科技支撑。”龚建东表示。
值得注意的是，要打造世界先进水平的地球系统预报，还需要在一批关键核心技术上实现突破。
龚建东指出，首先是研发大气—海洋—陆面—冰冻圈—生物圈—社会经济全耦合的地球系统模式，重点突破全球公里级、区域百米级的大气模式，紧密耦合多圈层分量模式，同时强化观测资料的有效应用。二是人工智能预报模型实现深度创新，重点是在天气—气候一体化模型研制、多圈层耦合以及端到端应用等方面实现突破。三是数值预报与人工智能要实现深度融合，有效提升模型的预报精度和运算效率。
“到2035年，力争中国地球系统预报的核心能力整体达到世界先进水平。”龚建东表示，这体现在，全面建成数值预报与人工智能优势互补、融合统一的地球系统预报体系，实现全球公里级和局地百米级地球系统模式业务运行，能够提供多圈层全覆盖、从分钟到月季年和年代际的无缝衔接的预报产品。在应用方面，除了提供更为精准的国内气象预报服务，中国的地球系统预报产品、技术也将支持共建“一带一路”国家防灾减灾。
打通跨部门、跨地域、跨层级数据壁垒
“地球系统数字基础设施是支撑地球系统预报高质量发展的关键公共基础设施。它主要包括三个部分：多圈层数据基础底座、多圈层耦合模型和开放共享的数据与服务平台。”发布会上，中国气象局预报预测司司长梁丰对记者介绍。
梁丰表示，多圈层数据基础底座是指，依托气象卫星、地面观测站、海洋探测器等各类设备，全面收集大气、海洋、冰川、人类活动、植被等地球多圈层数据，构建全要素、高质量的数据资源谱系，为研发与业务应用提供统一的数据支撑。
多圈层耦合模型，是以数值预报与人工智能融合模型为技术骨架，借助“超智融合”算力底座实现高精度运算，实现对地球系统的过去状态真实重现、现在状态准确模拟、未来情景科学推演的综合性智能支撑系统。
开放共享的数据与服务平台，将主动对接国家数据基础设施枢纽及行业节点，打通跨部门、跨地域、跨层级数据壁垒，形成共建共用共享的地球系统数据资源池，推动应用服务从仿真模拟向影响评估、决策支撑延伸。
“这套具有完全自主知识产权的地球系统数字基础设施建成后，将极大地推进部门间数据的智能融合与共享服务。”梁丰指出，一方面，将有效促进地球系统相关学科的深度融合，打破气象、海洋、地质、生态、社会、经济等学科间的壁垒，推动地球系统科学的交叉研究；另一方面，将为行业部门提供高精度的地球系统数字基座，有效支撑防灾减灾、共建“一带一路”倡议、应对气候变化、生态保护、碳达峰碳中和等国家重大部署，更好赋能数字时代的经济社会发展。
服务碳排放评估与减排路径优化
梁丰表示，《战略》的核心价值在于通过科技进步，系统性提升气象预报服务能力，使其在精准性、丰富性和可靠性方面实现跨越，更有效地支撑百姓生产生活与国家发展全局。
具体体现在三大方面。第一，更精准的天气预报将显著提升生活便利与安全保障水平。依托高分辨率数值模式、人工智能模型技术，将有效提升强降雨、雷暴大风、冰雹、寒潮等灾害性天气的预报能力，这将直接服务于防灾减灾决策与行动。例如，在台风或暴雨来临前，为人员转移、物资调配和应急避险提供科学依据；在山洪泥石流发生前，为高风险地区民众提供更长的气象风险预警时间提前量；帮助公众基于精准的寒潮、高温预报，科学规划出行、调整户外活动并采取有效防护措施，切实降低灾害风险。
第二，更丰富的预报要素将深度赋能经济社会发展。气象业务链条将从传统的天气气候领域，持续向气象相关行业领域延伸。例如，为无人机、通航等低空经济活动提供精细化气象保障，确保飞行安全与效率；为航海路线规划优化或是恶劣天气下的陆路交通管控提供服务，来提升交通运输系统整体效能；还可以通过公里级预报与强对流短临预警技术，提升风、光发电预测的精度和电网的气象灾害防御能力。
第三，更可靠的地球系统预报是应对气候变化与生态文明建设的核心科学支撑。通过对地球系统多圈层相互作用和极端天气气候事件发生机理的深入研究，可以为科学评估气候变化风险、制定国家适应战略提供科学依据。地球系统预报的长期气候预测能力，将有效服务于碳排放的科学评估与减排路径的优化，为实现国家“双碳”目标提供有效支撑。地球系统预报也将助力构建气候适应型社会，例如，可以用于指导城市规划以增强应对暴雨积涝、高温热浪等气候风险的韧性；可以为农业生产布局调整、灾害风险防控以及保障国家粮食安全等提供前瞻性的科学依据等。
