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自主创新 加快GRAPES核心技术发展
来源: 中国气象报 时间:2016-04-18 09:00:00.0  

  嘉宾:数值预报创新团队首席科学家沈学顺

  采访人:中国气象报记者 宛霞 通讯员 管成功

  近五年是我国国家级数值预报业务新旧技术体系交叉并逐步向新体系过渡的时期。在精细化预报服务需求的驱动下,在数值预报技术持续进步和卫星资料同化应用快速发展等国际态势的引领下,我国国家级和区域中心数值预报业务与研发取得明显进步。


  “GRAPES_GFS全球数值预报核心技术研发进展显著,GRAPES_MESO全国区域中尺度数值预报的技巧稳步提升,面向应用的GRAPES中尺度数值预报能力快速提高,国家级数值预报业务系统实现集约化更替。”中国气象局数值预报创新团队首席科学家沈学顺说。


  据了解,目前,GRAPES模式水平分辨率和垂直层数已由50公里/36层提高到25公里/60层;三维变分同化由等压面分析升级为模式面分析,实现了分析同化与模式的完全耦合。


  模式研发的基础是预报需求。目前,我们基于GRAPES模式的降水预报技巧在稳步提高,比如2015年24小时中雨和大雨TS评分达到0.311和0.216,明显高于2011年的0.271和0.151;48小时达到0.259和0.162,显著高于2011年的0.192和0.083;大雨量级24小时、48小时预报TS评分相对于2011年提高率分别为43%和95%。沈学顺说,与“十一五”期间相比,区域模式形势场预报也更加准确,区域台风模式对西太平洋、南海台风路径预报误差减少了20%到30%,2米温度预报均方根误差降到2℃左右,中雨以上24小时降水预报TS评分提高了5%到10%。


  然而,相比较欧洲中期数值预报中心及英国、法国、加拿大等发达国家的气象部门,我国的数值预报在技术指标、科技水平和产品性能等方面仍然存在一定差距。目前,这些发达国家都已建立气象资料四维变分同化系统,全球模式分辨率已经达到十几公里,覆盖有限范围的中尺度模式分辨率达到1公里至5公里。


  未来,国际主要业务数值预报中心的模式发展将以分辨率的不断提高为标志,采用高精度的模式计算技术、精细化物理过程和四维变分与集合混合的同化新技术不断提高数值预报技巧。沈学顺说,未来3年到5年,国际数值预报业务的发展趋势主要包括以下几方面:集合变分同化技术逐步成熟并普遍业务应用、高分辨率高精度高扩展性全球模式加快发展、对流尺度同化的方法和资料应用成为高分辨率数值预报的重点、物理过程参数化方案更加精细化、集合预报扰动技术向着高分辨率多尺度化方向发展、大气污染和天气双向反馈模式发展迅速……


  “数值预报创新团队将通过自主创新加快GRAPES核心技术的发展及应用,持续发展以GRAPES模式为核心的我国数值天气预报模式体系,推进卫星资料同化技术,特别是我国风云卫星资料的同化应用技术的研发,实现我国数值预报技术的进一步自主发展和创新,使其成为现代天气业务发展的持续动力。”沈学顺表示。


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