何去何从？处于十字路口的数值天气预报

鉴于科学、计算和机器学习的近期发展，本文对业务天气预报的未来进行了展望。在许多方面，这一发展严重偏离了业务中心仅在几年前制定的战略。数字技术的新机遇极大地加速了进展，计算科学在数值天气预报中心的全面整合如今已成为共识。在过去几年中，一个庞大的机器学习研究社区涌现，致力于创造新的定制化产品、加速处理流程，最重要的是为整个全球预报生产创建仿真器，这些仿真器在训练数据的空间分辨率上优于传统系统。在此背景下，数值模型和观测的角色正从方程驱动向数据驱动转变。分析和再分析正在成为训练机器学习的新通货，而业务中心凭借其基于数十年经验生成的这些数据集，处于强有力的地位。这一环境创造了比过去进展快得多的绝佳机遇，但也带来了关于定义成本效益和可持续研究与业务的战略影响是什么，以及如何实现足够的高性能计算和数据处理能力的不确定性。各个国家公共服务机构需要一段时间来理解应将重点放在何处，以及如何在机构、国家和国际层面协调其在人员和基础设施上的巨额投资。本文通过为不久的将来制定最有可能的“如果……会怎样？”情景来探讨业务天气预报所面临的这一新局面，并为天气预报中心如何适应提供了概要。