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自主研发数值预报系统,直追世界先进水平  

2014-10-25 21:12:02|  分类: 经济发展 |  标签: |举报 |字号 订阅

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中国有了自己的数值预报系统

最近,在南京青奥会气象保障、“海鸥”“凤凰”等台风的预报服务中,我国自主研发的T639全球模式集合预报等一系列数值预报系统发挥了重要作用。这套经过多年研发攻关产生的“自己的数值预报系统”,让中国气象工作者挺起了腰杆。今年,相关数值预报系统完成了多项技术升级,性能进一步提升,直追世界先进水平。

天气预报看似简单,实际上是一个复杂的系统工程。现代天气预报的关键是数值天气预报,也就是根据大气运动变化规律编写一系列数学方程,将观测到的气象数据输入高性能计算机进行高速运算,推演未来天气发展变化。

20世纪50年代,欧美开始在天气预报业务中采用数值预报。中国气象局数值预报中心总工程师陈德辉说,尽管国外的一些数值系统性能上更先进,但这些数值系统对我国的复杂地形条件考虑不足,单靠引进,我国难以真正掌握数值预报核心技术。而且购买的产品数据有限,不足以对天气系统展开深入诊断和分析。

2004年,我国自主研发的第一代非静力中尺度数值预报系统GRAPES_MESO初步实现准业务运行。当时,该系统水平分辨率为60公里、垂直分辨率31层。今年7月,该系统的V4.0版本投入业务运行和应用时,经过多方面技术改进,水平和垂直分辨率分别达到了10公里和50层。

据介绍,该版本第一次具有了同化非常规观测资料的业务能力,可以实时同化遥感数据、天气雷达资料以及“风云”气象卫星资料等。这一改进就是为了让复杂的“运算公式”获得更丰富、准确的“运算数据”。

此外,主要针对台风预报的数值预报系统GRAPES_TYM自2012年7月投入准业务运行以来,数值预报中心对其算式不断修正、优化,大幅提高了系统对台风路径和强度的预报性能,预报时效由3天提高到5天。

仍需奋力追赶全球最先进水平

今年,我国数值预报系统T639优化升级,全面替代T213系统在数值预报业务中的功能。

数值预报中心系统业务室副主任胡江凯介绍,2008年T639系统问世以来,T639与T213同时存在,T639性能优于T213,可不少专业数值预报系统研发是基于T213之上的,新旧替换需要一段时间协调。“但如果两个系统长期同时运行,不利于新技术的推广应用,也耗费大量资源。”

今年,数值预报中心正式停止发布T213产品并终止系统维护,终结了T213的历史使命。这次T639优化升级中,一些技术得到改进,例如集合预报中引入模式随机扰动技术,此外,还首次实现了全球集合预报与台风集合预报系统和流程的一体化,节省了计算资源,降低了系统维护成本。

国家气象中心副主任、数值预报中心主任王建捷说,尽管近些年我国的数值预报进步较大、研发能力得到提升,但与国际最先进水平相比,还存在明显差距。“我们别无选择,只能义无反顾努力追赶。”她说。

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