推动建立亚洲沙尘暴预报区域专业气象中心，在世界气象组织框架下，为全球沙尘灾害联防协作提供关键技术支撑
构建起公里级自然碳排放和人为碳通量反演系统，实现全球碳同化反演自主可控，保障国家碳数据安全，增强国际话语权
构建与中国碳中和进程紧密协同的全球减排与温控情景（SSP2-com），为广大发展中国家争取气候治理话语权
文 |《瞭望》新闻周刊记者 张玉洁 刘克英
2026年，全球变暖叠加强厄尔尼诺推动极端天气加剧；国内“双碳”战略实施进入关键期，碳排放精准核算直接决定政策效能；国际气候谈判中减排路径博弈，这些分散议题共同指向核心命题：我们如何自主系统性应对全球气候变化。
中国工程院院士、中国气象科学研究院研究员张小曳，长期致力于天气和气候变化中大气成分作用的研究。他主持建成亚洲沙尘暴数值预报系统，开创国内沙尘定量预报先河，为防灾减灾提供关键支撑；领衔研发碳源汇监测核校支持系统（CCMVS），打破我国碳排放核算依赖延后的上报数据“估算”的局限，实现对碳排放的及时客观“掌握”。作为联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第七次评估报告第一工作组联合主席，他推动构建中国主导的全球碳排放情景，为中国气候独立叙事开辟道路。
聚焦大气成分对气候与环境的影响，围绕沙尘暴规律、碳监测技术与中国气候治理的科技支撑，张小曳接受《瞭望》专访。
以“自然视角”认识沙尘暴
《瞭望》：近几年，我国北方春季沙尘天气频发，今年夏秋之际，西北多地出现局地沙尘暴，公众担心这是不是生态治理“失效”了？
张小曳：沙尘暴不是“年年恶化”的线性过程，它有几十年的自然周期，形成沙尘暴的三大因素：沙源、强风、不稳定大气层结等，均存在自然周期波动。应该看到，塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠等我国主要沙源地的面积没有大的变化，三北防护林等生态工程有效减少了本地沙源贡献，推动近几十年沙尘整体呈减少趋势，但无法抵消大气环流长周期波动带来的阶段性变化，也不能根除沙尘暴。
近年我国北方春季沙尘天气出现阶段性增多，途经沙源地的大风是沙尘起沙和远距离传输的核心动力条件。我国冬季风的强弱有周期性，与海陆热力差异有关。我们正在经历一个新的强冬季风高发期。
《瞭望》：国内的防沙治沙工作起到什么作用？
张小曳：在同样的风速下，沙源地治理得越好，起沙就越少。国内沙源地治理成效显著，毛乌素沙地生态环境实现根本性逆转；塔克拉玛干沙漠“锁边”工程持续推进，建成全球最长环沙漠生态屏障。与过去相比，中国境内的沙源地起沙量明显减少。
《瞭望》：全球变暖对沙尘暴有何影响？
张小曳：目前的研究表明，沙尘暴的周期性变化主要与气候内部变率有关，与全球变暖的直接关联尚无明确结论。可以确定的是，沙尘暴不会随着防沙治沙推进而消失，在极端干旱区，沙漠是自然存在。
我们对沙尘暴的根本态度是：尊重自然、认识自然、适应自然，不在不适合大规模开发的地方盲目建设。当前，我国在沙戈荒地区大规模布局光伏风电，推动沙区土地利用方式向生态友好型转变，有助于减少沙源地。
我们需要理解沙尘暴发生的规律，提高预报预警能力，在频发周期里尽可能减少沙尘暴对生产生活的影响。
《瞭望》：沙尘暴治理需要全球协作，您主持研发的亚洲沙尘暴数值预报系统，发挥怎样的作用？
张小曳：这个系统2006年建成，主要揭示亚洲沙尘暴源区分布、释放总量、输送沉降变化机制及其与气候变化的联系，实现亚洲沙尘暴的数值预报，相关技术应用于中国及周边国家防灾减灾。在此基础上，我们推动建立亚洲沙尘暴预报区域专业气象中心，使中国成为全球仅有的两个沙尘暴业务预报中心之一。在世界气象组织框架下，与西班牙巴塞罗那的预报中心形成分工协作，为全球沙尘灾害联防协作提供关键技术支撑。
让碳排放有“数”可查
《瞭望》：将沙尘暴研究中积累的大气成分观测、同化反演技术等延伸至碳领域，解决“碳数据”什么问题？
张小曳：主要解决数据不准、不及时。中国一次能源中化石能源约占80%，约90%的人为二氧化碳排放来自化石燃料燃烧。理论上，知道用了多少煤、油、气，就能算出碳排放，但现实情况很复杂。全国数千家煤电厂要层层上报，各批次煤的单位热值含碳量不同；机动车的排放受路况、驾驶习惯影响极大……统计成本高、误差大、滞后久。
我们研发“碳源汇监测核校支持系统（CCMVS）”，核心思路是“自上而下”，依托拥有100多个高精度站点的中国气象局国家温室气体观测网，加上四颗在轨卫星的二氧化碳浓度数据，同化大气二氧化碳浓度，再反演出人为碳排放量。我们构建起公里级自然碳排放和人为碳通量反演系统，实现全球碳同化反演自主可控，使我国碳源汇相关核心数据不受其他国家系统算法偏差干扰，保障国家碳数据安全，增强国际话语权。
这种“自上而下”的浓度同化反演方法与“自下而上”的排放源清单法互相校验，使误差大大缩小、时效性大大增强。这一方法只滞后实际排放三个月，此前传统方法滞后两年。目前，这套系统已支撑国家统计局及29个省区市开展碳源汇监测核校工作。
《瞭望》：在碳数据监测中，同化方法的技术价值是什么？
张小曳：同化是大气科学成熟研究方向，不等同于AI模型训练，核心目标是最小化模型推演结果与实地观测数据的误差。同化过程是将实测观测数据融入数值模式，优化模式参数，持续降低“模式推演值”和“真实观测值”的背景误差；随着时序数据不断迭代，模型推算精准度持续提升。
同化方法是有壁垒的。区域尺度的同化方法，我们发表的公里级自然碳排放和人为碳通量反演系统，目前国际暂无同类公开方案。全球尺度的同化方法，与区域尺度是不一样的，国际存在同类技术，但核心技术对外封锁，国内已完成自主研发，适配大范围全球碳排放研判。
《瞭望》：这个系统的数据精细度能达到什么水平？
张小曳：我们建成四级嵌套监测体系：全球1度×1度、中国区域45公里×45公里、省市9公里×9公里、重点区域5公里×5公里。我们在南京高淳区漆桥现代农业产业高质量发展示范园建成全国第一个高精度1公里×1公里人为碳排放与自然碳交换监测核校系统，可输出每小时碳汇数据、每8天人为碳排放数据，数据精度和更新频率远超国际现有水平。该系统的落地验证了公里尺度碳核校技术的可行性，为全球各国开展精细化碳源汇监测核校提供成熟范本，也为应对气候变化国际谈判提供中国技术支撑。
我国已将碳达峰碳中和目标任务以约束性指标纳入地方政府绩效考核。考核依靠精准数据，CCMVS的使命就是让各级政府“心中有数”，让减排成效有据可查。
为发展中国家争取气候治理话语权
《瞭望》：由中国专家提出的全球排放情景具体解决了什么问题？
张小曳：现有的全球排放情景对中国的排放轨迹设定，与我国的发展态势及碳达峰碳中和目标存在显著差距。为此，我们构建了一个与中国碳中和进程紧密协同的全球减排与温控情景（SSP2-com）。
在该情景下，全球大气二氧化碳浓度预计在2062年前后达到峰值，全球人为二氧化碳排放于2072年前后实现净零；到2100年，全球平均气温升幅约为2.01摄氏度，并在2100年后的第一个十年内回落至2摄氏度以下，从而实现《巴黎协定》2摄氏度的温控目标。这一进程的关键驱动力来自亚太地区，尤其是中国在能源和工业领域的深度减排。
《瞭望》：这项研究有何意义？
张小曳：主要有三个层面的意义。科学层面，建立未来全球网格化排放数据库（10公里×10公里），为新一代高分辨率气候模式提供精准输入条件，已经被多个地球系统模式作为驱动数据使用。
战略层面，改变全球气候叙事长期由少数发达国家主导的格局，为广大发展中国家争取气候治理话语权。
外交层面，为中国参与全球气候谈判、提出自主减排方案提供坚实科学依据。
《瞭望》：中国气象科技发展离不开人才。您如何培养学生，让他们严谨做学问，服务国家战略？
张小曳：我们最看重学生的三种能力：数理基础好、学习能力强、总结提炼能力强。“00后”比我们想象中更优秀。从2018年以后，中国培养的学生水平已经跟国际接轨，没有出过国的也能做出世界一流成果。
我最想给学生讲的是“为人民服务”。什么叫为人民服务？就是有一颗为别人服务的心、为团队服务的心、为事业服务的心。光有本领还不够，还要有奉献精神。只有摒弃急功近利浮躁心态，保持积极进取的奋斗精神，把个人理想融入国家发展需要，才能真正成为对国家有用的栋梁之材。
《瞭望》：您对未来五年气象领域的突破有哪些期待？
张小曳：极端天气预报仍然是世界性难题。但我们正在用更好的监测系统、更先进的AI技术去一步步逼近它。
以延长灾害预警前置时间为例，当前短时极端天气预警有效前置时长约2小时，高质量、高精度的短临预报发布后，留给人员转移、防灾避险的缓冲时间有限；未来五年，依托全新国产化监测网络，有望将有效预警时长提升至6小时，为基层人员疏散、防灾部署预留充足处置窗口。
全球增温仍将持续，中国有能力走出一条以非化石能源支撑经济社会发展的绿色低碳高质量发展道路。用科学的眼睛看清方向，用扎实的数据校准路径，用踏实的行动实现目标。■
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