强“芯”扩“链”锻造硬实力

本文转自：中国气象报

随着中国气象局全球同化预报系统（CMA-GFS）V4.0版正式业务运行，北半球可用预报天数首次突破8天，全球预报空间分辨率从25公里提高到12.5公里；完成1公里1小 时 中 尺 度 天 气 数 值 预 报 系 统（CMA-MESO）运行测试评估；数值预报统筹研发科技创新平台（以下简称“数值预报科创平台”）1.0版上线运行，为数值模式的统筹研发提供强大支撑……随着一个个阶段性成果的落地，数值预报——气象领域的“芯片”和“国之重器”锻造得更加坚韧有力。

落实数值预报统筹研发工作机制作为2023年“质量提升年”行动核心任务之一，中国气象局预报与网络司牵头推进，明确天气气候一体化模式研发技术路线，同时，各单位加强协作，形成支撑数值预报统筹研发保障能力，推动落实国省统筹数值研发任务，促进了数值预报发展质量提升。

聚焦核心技术攻关 预报精细化程度显著提升

5月，CMA-GFS V4.0版正式业务运行，通过完善模式降水过程和卫星同化、辐射传输ARMS等算法，实现预报系统性能全面提升，在北半球可用预报天数首次突破8天，达到国际先进水平。

数值模式复杂，系统内部各分量之间联系紧密、环节多，开发工作难度较大，针对分辨率提升、网格数量增多等导致的计算不稳定问题，中国气象局地球系统数值预报中心（以下简称“数值预报中心”）研发团队聚焦核心技术攻关，一次次突破瓶颈，不断优化参数，对模式进行“拆解”，提升计算能力、完善模式算法，真正实现预报系统性能全面提升。

资料同化是数值预报核心技术之一，今年，数值预报中心持续提升多源观测资料同化应用能力。完成快速辐射传输模式（ARMS）在CMA-GFS V4.0系统中的业务运行，卫星资料占比达到81%，风云气象卫星资料同化应用由12%提升到15%；实现雷达反射率资料有效直接同化和微波辐射计温、湿廓线同化应用；通过优化质控方法和垂直稀疏化技术等，实现北斗导航探空在CMA-GFS和CMA-MESO模式中的同化应用且具备业务化能力。

另外，数值预报中心聚力研制区域/全球一体化多矩非静力模式原型系统，稳步推进气候模式预测系统研发，提高了东亚降水模拟性能；完成1公里分辨率、1小时更新的区域天气模式（CMA-MESO）快速循环系统研发和技术评审，降水和近地面要素预报均优于业务3公里系统，强对流和极端天气的预报能力显著提升。

落实统筹研发工作机制 形成共促高质量发展合力

为落实主动、互动、联动工作机制，数值预报中心对标高质量发展任务目标，深入调查研究，持续攻关难题。中国气象局预报与网络司、科技与气候变化司、计划财务司通过维持类项目和科研项目对数值预报统筹研发攻关给予大力支持，一体推进体制机制创新、科技创新和数值预报高质量建设等各项工作，并运用实地调研、座谈交流、信函调研等多种方式，面向28个省级气象单位、高校和科研院所问需问计。

为优化统筹研发机制，形成工作合力，数值预报中心谋实策、出实招。组建数值预报国省统筹专项任务研发组，深化与省级单位的合作；依托中国气象局地球系统数值预报重点开放实验室设立创新基金项目，吸引外部门优秀团队深度参与关键核心技术攻关。

6月，数值预报中心统筹研发的数值预报科创平台1.0版上线运行。该平台搭建区域模式试验算例库，开发中试试验与在线检验原型系统，支持国省气象部门与外部门专家在同一平台进行CMA数值模式研发，实现对内协同、对外互动、内外协调的统筹研发格局。同时，依托与国家气象信息中心工作专班机制，打通北京、四川、广东、陕西、上海、重庆等省（直辖市）6家试点单位的访问通路，并通过接入统一认证服务，实现一站式访问。上线当天，重庆市气象科学研究所研究人员登陆该程序，并一致 认 为 借 助 此 平 台 可 方 便 获 取CMA-MESO 统一的代码版本，并能够及时汇交共享各团队的开发成果。

数值预报中心与省级单位合作，组建专项任务研发组，分别开展科技攻关，其中，北京正在研发面向大城市的数值预报关键物理过程；上海开展CMA-MESO在华东地区强对流预报的释用；广东推进关键技术在CMA-MESO中的融合；四川研发基于CMA-MESO 模式的无缝隙网格预报产品，提升大量级降水预报质量；贵州完成的中尺度区域数值预报模式本地化建设项目方案列入数值预报国省统筹研发2023年度重点任务。

后续，数值预报中心将持续推进科研与业务长效融合，加快下一代全球/区域模式系统研发和技术攻关，稳步推动科技创新和精准预报、精细服务能力提质增效。