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2018年6月11日，世界气候研究计划（World Climate Research Programme，WCRP）发布题为《世界气候研究计划2019—2029年战略计划》（WCRP Strategic Plan 2019-2029）的报告草案，概述了WCRP未来10年的总体战略和高水平科学问题，列举了4个科学目标、6个科学重点和8项关键要素。战略草案将在2018年8月31日之前接受公众评论。

1 主要科学目标

为支撑2019—2029年的气候科学研究，报告提出4个主要科学目标：

（1）改善对气候系统的基本认识。①研究气候系统各要素内部及之间能量、水、碳和气候相关化合物的储存与流动。②增进对以下问题的理解：关键化学物质的运输、反应和转化；大气、海洋和冰冻圈动力学的影响、变化模式及其与人为变化的相互作用；已解决和未解决的过程之间的相互作用。

（2）提高十年时间尺度上的预测能力。①建立伙伴关系来推动初始化气候预测的前沿发展，量化所有气候系统要素在较短时间尺度上的不确定性。②理解气候系统的可预测性及其各组成要素的相对贡献，重点关注社会相关的结果，如极端事件。

（3）限制十年到百年时间尺度的预测。量化变化的气候系统固有的敏感性、不确定性和局限性。对系统敏感性的基本科学认识有助于为情景设定提供信息，研究新出现的限制条件和减少不确定性可以长期提供有用的信息。

（4）促进气候科学与政策和服务的结合。①改善关于气候系统的决策信息和知识，与未来地球（Future Earth）和其他计划建立合作关系。②开展跨时空尺度的科学研究，以改善风险管理与灾害应对、经济和基础设施规划、减缓及适应战略。③提高气候科学在城市、区域与全球的可用性和使用率，以促进与国际研究团体的广泛合作。

2 科学重点

为了实现总体目标，WCRP制定了6个科学重点，包括：

（1）气候动力学与极端事件。①研究大气、海洋和水文环流变化的驱动机制，以及这些因素如何影响气候对自然与人为驱动因素的敏感性。②确定导致区域气候热点出现的过程，以及潜在的阈值和突破。

（2）行星周期的变化。需要量化全球能量、水和碳循环的变化与相互作用，以确定海洋中储存的热量、冰融化对海平面的影响以及地下水流的改变。淡水注入扰动海洋动力特征，影响翻转环流。陆地冰的损失影响区域水质和水资源可用性，干扰陆地生态系统的动态，影响海洋生态系统的适应性。这些相互交织的过程是了解区域和全球海平面上升轨迹的基础，对于评估甲烷大量释放和碳循环中断的可能性也非常重要。

（3）对人类活动的响应。确定人为温室气体、气溶胶和其他气候驱动因素对气候系统的直接与间接影响，为各个层面的决策提供信息。这些社会响应也会直接影响气候系统过程。为了理解这些复杂的相互作用和反馈机制，必须将可预测性分析、对自然驱动和其他要素的响应纳入气候系统的综合理解中。

（4）改进建模能力。在气候科学中，推动气候系统各要素的模拟及其耦合的科学进展仍然是最重要的。①加强对水文循环的各个科学要素的研究，包括云和降水、海洋涡旋和海浪、海冰动力学和冰川流动。②建模研究陆地含水层、地下水、土壤湿度、地表水和云层之间的复杂相互作用。③为了促进对气候服务的支持，增强建模能力还需要进一步缩小建模工具的尺度，以更好地表达区域和极端现象。

（5）通过观测促进创新。对气候系统多变量、多尺度观测数据的发展、收集和存储是全球科学研究的一项基础性活动。实验室科学、仪器开发、野外实验设计和遥感技术中的基础研究，形成了理解气候系统各要素的过程与机制的基础。此外，提高预报和预测的模拟能力还要求模型尽可能地对照观测结果。

（6）与社会合作。社会的可持续未来以稳定和宜人的气候为前提条件，并且需要关于气候系统当前与未来状态的可靠信息。社会所需要的这些信息的时间尺度从短期极端事件跨越到长远规划范围，空间尺度从局部跨越到全球范围。发展可操作的气候信息需要全球各地区的多部门合作行动，并且建立研究气候系统过程的新视角。

3 关键要素

WCRP在实现未来10年的总体目标时面临着一些挑战，迫切需要来自科学界及其合作伙伴作出承诺和投资。WCRP实现战略计划所需的关键要素包括：

（1）充满活力的气候研究群体。①建立来自不同地域、学科、文化和社会背景的研究团体，同时需要保证性别平等。②开展培训、加强高等教育和促进合作，为早期职业研究者和发展中国家的科学家提供机会。

（2）模拟工具的分级系统。开展气候研究需要各种各样的模型，涉及不同的复杂性、过程呈现和空间细节，以促进不同模拟方法之间的直接比较。需要开发框架以促进模型评估和不确定性评估。

（3）过程理解的观察。①开展协调良好的国际性野外观测项目，这些项目能够获得最先进的传感器、平台和仪器。②促进不同观测系统之间的协同作用，表征仪器和观测产品的偏差和不确定性。③为全球科学界提供大气、海洋、水文和冰冻圈科学数据的开放获取途径。

（4）持续观测。共同设计新的指标和观测工作计划，以及持续和可靠的气候系统观测记录，开发持续改进和及时可用的时间一致的数据集。

（5）高端计算与数据管理。①开发技术和基础设施，以利用先进的百万兆级计算，以及基于云的系统与软件的优势。②提供对模拟产品和评估产品的开放访问，并开发大数据技术、机器学习、改进建模能力和其他计算进展。③制作可互操作和可靠的数据，进行元数据管理。

（6）沟通与拓展。建设有效和包容的通信基础设施，通过广泛包容与开放的科学会议，提供高层次、充满活力的研究对话平台。

（7）社会参与。①在区域间和联合国进程、计划及活动间，与民间团体、政府和私营部门进行公开的接触。②关注提高自然—社会科学合作的能力及对其的重视，开发全球协调的公民科学项目。