黑龙江省天气轨道业务方案

1 黑龙江省天气轨道业务方案黑龙江省天气轨道业务方案 试行 试行 黑龙江省气象局黑龙江省气象局 2 目目 录录 序言序言 3 3 一 一 现现状和需求状和需求 3 3 一 一 现现状状 3 二 主要 二 主要问题问题和差距和差距 7 三 需求 三 需求 9 四 四 趋势趋势 11 二 二 设计设计原原则则 1616 三 系三 系统统功能和功能和结结构构 1616 一 系 一 系统总统总体功能和体功能和结结构构 16 二 天气 二 天气业务对业务对气象气象观测观测系系统统的需求的需求 18 三 天气 三 天气业务监测预报业务监测预报 21 四 基于天气及相关灾害 四 基于天气及相关灾害监测预监测预警和警和评评估的公共气象服估的公共气象服务务 23 五 天气 五 天气业务对业务对信息与技信息与技术术保障的需求保障的需求 26 六 科学研究与技 六 科学研究与技术术开开发发 27 四 四 业务业务流程流程 3030 一 技 一 技术术路路线线 30 二 数据流程 二 数据流程 31 三 三 产产品定品定义义及制作流程及制作流程 35 四 四 业务业务管理流程管理流程 41 五 五 业务业务分工分工 4242 一 国家 一 国家级级 42 二 区域 二 区域级级 50 三 省 三 省级级 51 四 地市 四 地市级级 53 五 五 县级县级 54 六 六 业务业务指指导导 56 七 天气 七 天气轨轨道道业务业务与其它与其它轨轨道道业务业务之之间间的关系的关系 56 六 保障措施六 保障措施 5959 一 运行机制 一 运行机制 59 二 人才 二 人才队队伍伍 61 三 教育培 三 教育培训训 62 四 四 经费经费投入投入 63 五 法 五 法规标规标准准 63 3 七 七 实实施施计计划划 6363 4 黑龙江省天气轨道业务方案黑龙江省天气轨道业务方案 序言序言 为为大力大力贯彻贯彻 国国务务院关于加快气象事院关于加快气象事业发业发展的若干意展的若干意见见 深入推 深入推 进进天气天气业务业务技技术术体制改革 根据中国气象局体制改革 根据中国气象局业务业务技技术术体制改革体制改革总总体方体方 案 分方案的要求 参考有关案 分方案的要求 参考有关单单位位业务业务技技术术体制改革方案 特制体制改革方案 特制订订天天 气气轨轨道道业务业务系系统设计统设计方案 方案 天气天气轨轨道道业务业务内容涵盖天气内容涵盖天气监测评监测评估 数估 数值值天气天气预报预报 天气 天气预报预报 和和专业专业气象气象预报预报的所有技的所有技术术和和业务业务 是 是实实施施 公共气象 安全气象和公共气象 安全气象和 资资源气象源气象 的重要的重要业务业务支持基支持基础础 在中国气象局在中国气象局业务业务技技术术体制改革体制改革总总体方案中 明确了天气体方案中 明确了天气业务业务包包 括括 0 10 天天气及相关气象衍生灾害天天气及相关气象衍生灾害预预警警预报预报 10 天以上延伸期天气天以上延伸期天气 预报预报和和专业专业气象气象预报预报以及相以及相应应的的观测观测 信息 信息处处理和服理和服务务等 改革重点等 改革重点 是 完善精是 完善精细细化化预报业务预报业务流程 促流程 促进进灾害性天气和定量降水灾害性天气和定量降水预报预报的突的突 破 完善破 完善临临近近预报预报和短和短时预报业务时预报业务 建 建设设突突发发性灾害天气性灾害天气预预警警预报预报体体 系 增系 增强对强对突突发发性事件气象性事件气象应应急保障能力 建立四急保障能力 建立四维资维资料同化系料同化系统统 加加强强数数值值天气天气预报预报及其解及其解释应释应用 加用 加强强和和规规范水文气象 海洋气象 范水文气象 海洋气象 交通气象 航空气象 城市交通气象 航空气象 城市环环境气象等境气象等业务业务 天气 天气业务实业务实行国家 区域 行国家 区域 省 地 省 地 县县五五级级布局 布局 天气天气预报预报以国家 省 地三以国家 省 地三级为级为主 主 一 一 现现状和需求状和需求 一 一 现现状状 国内 随着大气科学和其他相关科学的国内 随着大气科学和其他相关科学的进进步以及我国气象事步以及我国气象事业业的的 发发展 我国天气展 我国天气轨轨道道业务业务不断完善成熟 初步建立了以数不断完善成熟 初步建立了以数值预报为值预报为基基 础础的新一代天气的新一代天气预报业务预报业务 以天气 以天气业务为业务为基基础础的的专业专业气象气象业务业务已涉及已涉及 到到经济经济社会社会发发展的多个方面 以天气展的多个方面 以天气业务产业务产品信息与技品信息与技术为术为基基础础的公的公 共气象服共气象服务务取得了取得了显显著的社会著的社会经济经济效益 效益 1 建立了比 建立了比较较完整的数完整的数值值天气天气预报业务预报业务体系 其中包括 全球体系 其中包括 全球资资 料料变变分同化系分同化系统统和全球中期天气和全球中期天气预报预报模式模式 T213L31 中尺度数 中尺度数值值天天 气气预报预报 全球集合 全球集合预报预报系系统统 热带热带气旋路径数气旋路径数值预报值预报 沙 沙尘尘 紫外 紫外线线 5 海浪 核放射性海浪 核放射性污污染物染物扩扩散散传输传输等等专业专业数数值预报值预报模式及相模式及相应应的的业务业务运运 行与行与监监控系控系统统 全球中期数 全球中期数值预报值预报 60 公里水平空公里水平空间间分辨率 可用分辨率 可用预预 报时报时效 以北半球效 以北半球 500hPa 的高度距平相关超的高度距平相关超过过 60 为为准 已达到准 已达到 6 天 夏季天 夏季为为 5 天 中尺度数天 中尺度数值值天气天气预报预报全国分辨率已达到全国分辨率已达到 15 公里 公里 部分区域可以达到部分区域可以达到 10 公里以下 依靠中国科学家自己的力量建立了公里以下 依靠中国科学家自己的力量建立了 我国新一代多尺度通用数我国新一代多尺度通用数值预报值预报体系 体系 GRAPES 的中尺度数 的中尺度数值预报值预报 系系统统 GRAPES MESO 已在国家气象中心投入 已在国家气象中心投入业务业务运行 其运行 其业务产业务产 品已提供品已提供给给全国各全国各级级台站日常天气台站日常天气预报业务试预报业务试用 其用 其业务试业务试运行运行结结果果 表明 表明 GRAPES MESO 具有良好的运行具有良好的运行稳稳定性 其定性 其预报评预报评分明分明显显好好 于于现现行行业务业务数数值预报值预报系系统统 HLAFS025 预报预报 与其它自国外引 与其它自国外引进进的中的中 尺度数尺度数值预报值预报系系统统 WRF MM5 预报预报效果相当 尤其是效果相当 尤其是对对夏季降水 夏季降水 台台风风路径和春季沙路径和春季沙尘尘暴等具有暴等具有较强较强的的预报预报能力 建立了能力 建立了 GRAPES 全全 球中期 球中期 1 10 天 天 预报预报研究系研究系统统以及面向超以及面向超级级城市群精城市群精细细化化预报预报示范示范 试验试验系系统统 部分成果已在国家 部分成果已在国家级级和省和省级级减灾防灾气象保障减灾防灾气象保障实际业务实际业务中中 得到了得到了试验应试验应用 按照引用 按照引进进吸收消化再吸收消化再创创新和技新和技术术集成的思路 建立集成的思路 建立 了精了精细细区域中尺度区域中尺度预报预报和全球海浪数和全球海浪数值预报值预报系系统统 业务业务中尺度模式中尺度模式 MM5 由全国 由全国 27km 拓展到全国拓展到全国 12km 奥运精 奥运精细细模式开展了全国模式开展了全国 20 公里和中国公里和中国东东部区域部区域 5 公里平行公里平行试验试验 预报预报效果均效果均优优于于 HLAFS025 2 初步建立了以数 初步建立了以数值值天气天气预报为预报为基基础础 人机交互信息加工 人机交互信息加工处处理理 系系统为统为平台 平台 综综合合应应用多种用多种预报预报技技术术方法的天气方法的天气预报业务预报业务技技术术体系 体系 建立了以气象信息建立了以气象信息综综合分析合分析处处理系理系统统 MICAPS 为为核心的天气核心的天气预报预报 业务业务技技术术平台 天气平台 天气预报预报水平水平稳稳定提高 其中台定提高 其中台风风路径路径预报预报已接近国已接近国 际际先先进进水平 中期天气水平 中期天气预报预报由由过过去的旬降水量 平均温度和天气去的旬降水量 平均温度和天气过过程程 的的统计预报发统计预报发展到展到 4 7 日的逐日要素日的逐日要素预报预报 由于 由于卫卫星 雷达 自星 雷达 自动动气象气象 站等站等观测观测系系统统的建的建设设和和应应用 用 临临近和短近和短时预报时预报由由过过去的去的经验预报发经验预报发展展 到充分利用各种到充分利用各种监测监测手段和信息 初步建立手段和信息 初步建立临临近和短近和短时预报业务时预报业务系系统统 灾害性天气的灾害性天气的临临近和短近和短时预报时预报水平不断提高 已开始水平不断提高 已开始 10 30 天的延伸天的延伸 期要素期要素预报试验预报试验 数 数值预报产值预报产品使用水平和灾害性天气品使用水平和灾害性天气预预警水平明警水平明显显 提高 提高 预报时预报时效基本覆盖了效基本覆盖了 10 天以内的所有天以内的所有时时段 每旬天气段 每旬天气预报预报 逐 逐 6 日日滚动滚动的的 7 天天气要素天天气要素预报预报和和 3 天灾害性天气落区天灾害性天气落区预报预报已在全国台已在全国台 站全面展开 台站全面展开 台风风 暴雨 大 暴雨 大风风降温 沙降温 沙尘尘暴 高温等灾害性天气的暴 高温等灾害性天气的预预 报预报预警水平明警水平明显显提高 提高 开展精开展精细细化化预报预报服服务务 预报预报服服务务更加更加贴贴近公众近公众 生活 生活 12121 气象气象热线热线中推出哈中推出哈尔滨尔滨市定点 定市定点 定时时 定量 定量预报预报深受广深受广 大市民好大市民好评评 3 随着气象高影响行 随着气象高影响行业发业发展的服展的服务务需求的不断增需求的不断增长长 初步建立 初步建立 了水文气象 海洋气象 交通气象 航空气象 城市了水文气象 海洋气象 交通气象 航空气象 城市环环境气象等境气象等专业专业气气 象象业务业务 开展了流域面雨量 地 开展了流域面雨量 地质质灾害气象灾害气象预报预报 渍涝风险渍涝风险 森林和草 森林和草 原火原火险险气象等气象等级预报级预报等等业务业务 开展了海上大 开展了海上大风风 海 海雾雾 海浪等 海浪等预报业预报业 务务 航空与交通气象致力于保障航空与交通安全 重点开展了航空和 航空与交通气象致力于保障航空与交通安全 重点开展了航空和 交通气象交通气象预报预报 危 危险险天气警天气警报报等等业务业务 城市气象以服 城市气象以服务务于市民及城市于市民及城市 发发展展为为重点 开展了灾害性天气重点 开展了灾害性天气预预警 城市内警 城市内涝预报涝预报和空气和空气质质量量预报预报 公共公共卫卫生气象开展了健康气象生气象开展了健康气象预报预报 紫外 紫外线线 花粉 舒适度 花粉 舒适度 风风寒 高寒 高 温中暑等生活指数温中暑等生活指数预报预报等 等 为为能源 能源 电电力 旅游 体育等力 旅游 体育等专项预报专项预报也在也在 逐步开展起来 逐步开展起来 4 通 通过过多年的努力 已建立起具有中国特色的以天气多年的努力 已建立起具有中国特色的以天气业务业务信息信息 与技与技术为术为基基础础的公共气象服的公共气象服务务体系 决策气象服体系 决策气象服务务在全世界独具特色 在全世界独具特色 为为各各级级政府防御和减政府防御和减轻轻气象及相关灾害等方面提供了所需要的气象及相关灾害等方面提供了所需要的预报预报 服服务务 公众气象服 公众气象服务务覆盖面不断覆盖面不断扩扩大 服大 服务务内容不断增加 服内容不断增加 服务务手段手段 除了除了电视电视 电电台 台 报纸报纸 电话电话外 近几年又外 近几年又发发展了网站 手机和展了网站 手机和电电子子显显 示屏 亦具有示屏 亦具有鲜鲜明的中国特色 明的中国特色 电视电视气象服气象服务节务节目成目成为为全国人民每天全国人民每天 必看的必看的节节目 目 2005 年全国平均公众气象服年全国平均公众气象服务满务满意度达意度达 86 5 专业专业气气 象服象服务务已覆盖到已覆盖到农业农业 林 林业业 水利 交通 水利 交通 环环境 能源 旅游 体育等行境 能源 旅游 体育等行 业业 为为用用户户提供的气象科技服提供的气象科技服务务 取得比 取得比较较明明显显的效益 的效益 国外 国外 20 世世纪纪 80 年代以来 世界天气年代以来 世界天气业务业务技技术术取得了快速取得了快速发发展 展 突出表突出表现现在 在 资资料同化与数料同化与数值值天气天气预报预报水平和水平和质质量不断提高 灾害性量不断提高 灾害性 天气天气预报预预报预警能力和技警能力和技术术水平水平显显著提升 建立了著提升 建立了较为较为完善的灾害性天完善的灾害性天 气短气短时临时临近近预报预预报预警警业务业务系系统统 NOWCASTING 和功能先 和功能先进进的的预报预报 业务业务人机交互技人机交互技术术平台 如美国的平台 如美国的 AWIPS 日本的 日本的 COSMETS 近 近 几年几年发发展起来的集合展起来的集合预报预报系系统统在提高突在提高突发发气象灾害短期概率气象灾害短期概率预报预报方方 7 面正在面正在发挥发挥重要作用 重要作用 数数值值天气天气预报预报 以遥感 以遥感资资料料为为主的主的监测监测信息的增加 以及信息的增加 以及资资料的料的 三三维维 四 四维维同化和分析方案的突破性同化和分析方案的突破性进进展 使中期数展 使中期数值预报值预报的精度和的精度和 分辨率提高 分辨率提高 预报时预报时效延效延长长 目前 欧洲中期数 目前 欧洲中期数值预报值预报中心 美国 英中心 美国 英 国 法国 加拿大 日本等国 法国 加拿大 日本等发发达国家已达国家已经经建立全球四建立全球四维变维变分同化系分同化系统统 气象气象卫卫星星资资料的同化在提高数料的同化在提高数值预报产值预报产品品质质量方面起到了明量方面起到了明显显作用 作用 天气雷达天气雷达资资料的同化也取得了料的同化也取得了实质实质性性进进展 在分辨率方面 欧洲中心展 在分辨率方面 欧洲中心 全球数全球数值预报值预报模式水平分辨率已达到模式水平分辨率已达到 30km 美国 日本 加拿大 澳 美国 日本 加拿大 澳 大利大利亚亚 甚至 甚至韩韩国等的中期数国等的中期数值预报值预报模式水平分辨率都已达到模式水平分辨率都已达到 60km 垂直超 垂直超过过 30 层层 有限区域数有限区域数值预报值预报模式正在向中尺度模式正在向中尺度预报预报模式模式发发展 从全球模式展 从全球模式 中引中引进边进边界条件 从稠密的探界条件 从稠密的探测测网中网中获获取常取常规规和非常和非常规观测资规观测资料 料 对对 物理物理过过程的描述得到程的描述得到进进一步完善 水平和垂直分辨率不断提高 水平一步完善 水平和垂直分辨率不断提高 水平 分辨率分辨率为为几公里的三几公里的三维边维边界界层层模式和非静力平衡的中尺度模式已模式和非静力平衡的中尺度模式已经经 成熟 美国有限区域数成熟 美国有限区域数值预报值预报的水平分辨率已达到的水平分辨率已达到 15km 日本达到 日本达到 20km 垂直 垂直 36 层层 英国 法国 德国等中尺度 英国 法国 德国等中尺度业务业务模式水平分辨率都模式水平分辨率都 达到了达到了 9 km 左右 澳大利左右 澳大利亚亚中尺度模式 中尺度模式 MESO LAPS 达到 达到 0 05 0 25 并研究开 并研究开发发了了为为奥运会服奥运会服务务的高分辨率模式以及海流的高分辨率模式以及海流预预 报报模式 模式 发发达国家开展了基于初达国家开展了基于初值扰动值扰动方法的集合天气方法的集合天气预报业务预报业务 并使集 并使集 合合预报预报从多初从多初值值走向多初走向多初值值 多模式及多物理 多模式及多物理过过程的超程的超级级集合集合预报预报的的 道路 道路 对对延延长预报时长预报时效 提高台效 提高台风风等灾害性天气等灾害性天气预报预报的精度和概率等的精度和概率等 方面方面发挥发挥了重要作用 了重要作用 数数值值天气天气预报预报的的领领域和域和应应用范用范围围也在不断也在不断扩扩大 与大 与陆陆面模式 水面模式 水 文模式 海洋模式耦合用以制作海洋 水文文模式 海洋模式耦合用以制作海洋 水文预报预报 嵌套大气化学模式 嵌套大气化学模式 用来制作空气用来制作空气质质量量预报预报等 等 数数值预报产值预报产品解品解释应释应用 各国都非常重用 各国都非常重视视数数值预报产值预报产品的解品的解释应释应 用工作 尤其是用工作 尤其是发发达国家 已达国家 已经经建立了以数建立了以数值预报产值预报产品品为为基基础础的新一的新一 代代预报业务预报业务体系 体系 应应用用 MOS 卡 卡尔尔曼曼滤滤波 神波 神经经元等多种方法元等多种方法对对数数值值 预报产预报产品品进进行解行解释应释应用 制作并用 制作并发发布常布常规规要素逐日要素逐日滚动预报滚动预报 预报时预报时 8 效一般效一般为为 7 天 欧洲中心天 欧洲中心为为 8 天 空天 空间间一般分辨到城一般分辨到城镇镇 日本 日本为为全国全国 20km 20km 的的约约 2000 个区域 个区域 各各类类新型气象新型气象资资料 雷达 料 雷达 卫卫星 星 飞飞机 自机 自动动站 站 风风廓廓线仪线仪 闪电闪电 定位定位仪仪等 在等 在发发达国家的灾害性天气达国家的灾害性天气监测预监测预警警业务业务中得到了中得到了较较好的好的应应 用 并用 并显显著地提升了灾害性天气著地提升了灾害性天气监测预监测预警水平 美国警水平 美国龙龙卷的警卷的警报报淮确淮确 率已率已经经达到达到 73 平均提前 平均提前 15 分分钟发钟发布布预预警 暴警 暴发发性洪水警性洪水警报报准确准确 率达到率达到 90 提前 提前预预警警时间为时间为 54 分分钟钟 冬季 冬季风风暴警暴警报报淮确率淮确率为为 90 警 警报报提前提前时间为时间为 15 小小时时 发发达国家普遍建立了达国家普遍建立了现现代化公共气象服代化公共气象服务务体系 气象服体系 气象服务务技技术术含含 量高 服量高 服务产务产品丰富 服品丰富 服务务手段手段现现代化 代化 针对针对性和性和专业专业化水平高 具有化水平高 具有 较较高的气象服高的气象服务质务质量与服量与服务务效益 效益 无无论论是是对对数数值值天气天气预报还预报还是是对综对综合天气合天气预报预报 发发达国家都建立了达国家都建立了 较为较为完善和有完善和有针对针对性的性的预报质预报质量量检验评检验评分系分系统统 并形成日常 并形成日常检验评检验评分分 业务业务 为预报业务为预报业务系系统统改改进进提供了有效的依据 同提供了有效的依据 同时时 还对还对公共气象公共气象 服服务务的社会的社会经济经济效益效益进进行客行客观观定量化分析定量化分析评评估 估 二 主要 二 主要问题问题和差距和差距 我国天气我国天气业务虽业务虽然取得了然取得了长长足的足的发发展 但随着展 但随着经济经济社会社会发发展展对对天天 气气业务业务需求的提高以及相关需求的提高以及相关领领域技域技术术的迅速的迅速发发展 展 业务业务体制和技体制和技术术体体 制存在的制存在的问题问题日益日益显现显现出来 特出来 特别别是和是和发发达国家相比 与达国家相比 与实现实现由气象由气象 大国向气象大国向气象强强国跨越的目国跨越的目标标相比 差距相当明相比 差距相当明显显 天气 天气业务现业务现有的有的业业 务务内容和内容和产产品品远远不能不能满满足国民足国民经济经济建建设设 社会 社会发发展 国家安全和人民展 国家安全和人民 生活水平提高的需求 天气生活水平提高的需求 天气轨轨道道业务业务能力与社会及公众的需求矛盾仍能力与社会及公众的需求矛盾仍 很突出 很突出 1 我国数 我国数值值天气天气预报预报的水平和自主的水平和自主创创新能力新能力还还有有较较大差距 缺大差距 缺 乏能乏能满满足精足精细细化的要素化的要素预报预报需求的数需求的数值值天气天气预报预报模式 模式的模式 模式的预报时预报时 效与精效与精细细程度与世界先程度与世界先进进模式相比模式相比还还有很大差距 有很大差距 专业专业数数值预报值预报模式模式 主要主要还还是以国外引是以国外引进为进为主 主 资资料同化系料同化系统统与与发发达国家相比差距明达国家相比差距明显显 这这是制是制约约我国天气我国天气业务业务整体整体发发展的重要因素 展的重要因素 2 数 数值值天气天气预报产预报产品解品解释应释应用的水平不用的水平不够够高 在高 在对对模式模式产产品的品的 9 再加工与解再加工与解释释分析 分析 产产品表品表现现形式的多形式的多样样化 化 产产品及品及资资料的提供服料的提供服务务 及基及基础础平台以及开放程度等方面 与平台以及开放程度等方面 与发发达国家相比达国家相比还还有明有明显显的差距 的差距 数数值预报产值预报产品解品解释应释应用力量薄弱 不能充分利用数用力量薄弱 不能充分利用数值预报产值预报产品提供的品提供的 大量信息 不少台站甚至没有开展真正的数大量信息 不少台站甚至没有开展真正的数值预报产值预报产品解品解释应释应用 而用 而 仅仅仅仅停留在定性使用数停留在定性使用数值预报产值预报产品上 品上 3 重大灾害性 关 重大灾害性 关键键性 性 转转折性天气折性天气预报预报能力明能力明显显不足 天气不足 天气预预 报报精精细细化程度不化程度不够够高 高 还还没有建立起完整的没有建立起完整的 0 小小时时 30 天的无天的无缝缝隙隙 预报业务预报业务体系体系 尤其是短尤其是短时时 临临近近预报预报技技术术水平低 突水平低 突发发气象灾害气象灾害预预警警 能力弱 制能力弱 制约约了突了突发发气象灾害气象灾害预报预报服服务务水平的提高 水平的提高 4 卫卫星 雷达 星 雷达 飞飞机 自机 自动动站 站 风风廓廓线仪线仪 闪电闪电定位定位仪仪等新型气等新型气 象象观测资观测资料的料的应应用水平不高 无用水平不高 无论论是在数是在数值预报资值预报资料同化系料同化系统还统还是在是在 灾害性天气灾害性天气监测预监测预警警业务业务中 都十分缺乏中 都十分缺乏应应用用这这些些资资料的先料的先进进技技术术 天气雷达定量估天气雷达定量估测测降水降水业务业务没有建立起来 没有建立起来 5 专业预报专业预报方面 方面 虽虽然在海洋 水文 能源等行然在海洋 水文 能源等行业业初步开展了气初步开展了气 象影响分析研究和象影响分析研究和预报预报服服务务工作 但仍缺乏系工作 但仍缺乏系统统性的行性的行业业气象服气象服务务技技 术术方法研究 在方法研究 在实时业务实时业务中缺乏中缺乏专专有信息采集和有信息采集和处处理系理系统统的保障以及的保障以及 专业专业气象气象预报业务预报业务平台的支持 造成平台的支持 造成专业专业气象气象业务业务服服务发务发展展缓缓慢和停慢和停 滞不前 滞不前 6 客 客观观定量化的定量化的综综合天气合天气预报质预报质量量检验业务还检验业务还没有建立起来 没有建立起来 预报业务预报业务改改进进缺乏科学依据 气象服缺乏科学依据 气象服务产务产品的品的专业专业化和精化和精细细化水平不化水平不 高 没有开展科学高 没有开展科学规规范的气象服范的气象服务务效益分析效益分析评评估估业务业务 对对气象灾害影气象灾害影 响响评评估能力不足 估能力不足 7 在 在业务业务体制和布局方面 天气体制和布局方面 天气业务业务的多的多级级布局 逐布局 逐级级指指导导和和 作作业业方式的欠缺方式的欠缺导导致低水平重复致低水平重复劳动劳动 造成效率低下 造成效率低下资资源浪源浪费费 技 技术术 开开发发上同上同样样存在存在类类似似问题问题 全国数 全国数值值天气天气预报业务预报业务遍地开花 没有形遍地开花 没有形 成全国一成全国一盘盘棋的局面 科研面向棋的局面 科研面向业务业务的的应应用研究和技用研究和技术术开开发针对发针对性不性不 强强 面向国家 面向国家级级 NWP 业务业务研研发发力量薄弱 分散 不符合集力量薄弱 分散 不符合集约约化化发发展展 的要求 造成的要求 造成业务业务数数值预报发值预报发展展缓缓慢 天气慢 天气轨轨道道业务业务中的重复中的重复劳动还劳动还 比比较较普遍 尚未真正走上集普遍 尚未真正走上集约约化化发发展的道路 展的道路 对对重大活重大活动动的气象保障的气象保障 及突及突发发事件的事件的应应急能力急能力还还比比较较薄弱 国家和省薄弱 国家和省级预报业务级预报业务指指导导能力不能力不 10 强强 为为地方台站提供的地方台站提供的业务业务指指导产导产品品还还不能不能满满足需求 足需求 专业专业气象没有气象没有 纳纳入基本入基本业务业务的范畴 的范畴 发发展展缓缓慢 慢 8 在 在发发展潜力和提供可持展潜力和提供可持续续支撑方面 支撑方面 业务队业务队伍伍结结构不合理 构不合理 国家和省国家和省 区 市区 市 两两级预报员级预报员数量少 中 高端人才数量少 中 高端人才严严重短缺 重短缺 业务业务支支 持平台建持平台建设设速度速度缓缓慢 支撑能力慢 支撑能力较较弱 科研和弱 科研和业务业务脱脱节节的的问题问题十分突十分突 出 科研出 科研单单位瞄准位瞄准对对提高气象科技和提高气象科技和业务业务水平有全局性影响的关水平有全局性影响的关键键科科 学技学技术问题进术问题进行重点研究 并行重点研究 并实现实现重要突破且能在重要突破且能在业务应业务应用中用中发挥发挥效效 益的科研成果益的科研成果较较少 少 对业务发对业务发展的支撑能力不足 展的支撑能力不足 三 需求 三 需求 随着社会随着社会经济经济的的发发展和人民生活水平的提高 各展和人民生活水平的提高 各级级政府和公众政府和公众对对 天气天气预报预报的需求也随之提高 天气的需求也随之提高 天气轨轨道道业务业务面面临临的主要需求是 的主要需求是 1 气象服 气象服务务的需求的需求 准确性需求 要求准确性需求 要求对对暴雨 暴雪 暴雨 暴雪 强对强对流 沙流 沙尘尘暴 霜暴 霜冻冻 低温冷 低温冷 害等灾害性天气的及害等灾害性天气的及时监测诊时监测诊断 准确断 准确预报预报 不断提高 不断提高预报预预报预警水平警水平 能力 能力 满满足各足各级级政府和公众防灾减灾的需求 政府和公众防灾减灾的需求 精精细细化需求 化需求 经济经济 社会的 社会的发发展均需要精展均需要精细细的天气的天气预报预报 防灾减 防灾减 灾需要精灾需要精细细的天气的天气预报预报 数 数值预报值预报 天气 天气预报预报和和专业预报专业预报都亟需提高都亟需提高 预报预报精度 提高精度 提高时时 空分辨率和 空分辨率和预报预报量的精度 延量的精度 延长预报时长预报时效 效 无无缝缝隙需求 需要建立全天候 全隙需求 需要建立全天候 全时时段 全空段 全空间间的无的无缝缝隙天气隙天气预预 报业务报业务 要求天气 要求天气轨轨道的道的业务产业务产品品时间时间尺度涵盖从尺度涵盖从 0 小小时时 直至 直至 30 天 空天 空间间水平尺度从百米到全球范水平尺度从百米到全球范围围 空 空间间垂直尺度从地球表垂直尺度从地球表层层到高到高 层层大气 大气 应应急响急响应应能力建能力建设设的需求 需要建立重大气象灾害的需求 需要建立重大气象灾害应应急响急响应应的的业业 务务流程和技流程和技术术系系统统 实现对实现对重大气象灾害事件的快速响重大气象灾害事件的快速响应应和提供和提供应应急急 保障服保障服务务 天气灾害天气灾害评评估的需求 政府估的需求 政府组织组织防灾 抗灾 减灾 救灾需要防灾 抗灾 减灾 救灾需要获获得得 关于各关于各类类天气灾害影响的天气灾害影响的预评预评估 中估 中评评估和后估和后评评估信息作估信息作为为决策依据 决策依据 2 服 服务务多多样样化需求 化需求 11 预报对预报对象需要从大气基本要素拓展到大气中各种天气象需要从大气基本要素拓展到大气中各种天气现现象和相象和相 关灾害 天气关灾害 天气轨轨道的道的业务业务必必须须适适应应国民国民经济经济各行各行业业的需求 特的需求 特别别是需是需 要要对对一些一些对对天气敏感的行天气敏感的行业业和部和部门门提供提供现现代化的代化的专业专业气象技气象技术术支撑 支撑 在森林防火 扑火工作中 在森林防火 扑火工作中 对对森林火森林火险险的中短期的中短期预报预预报预警 林区警 林区 防火隔离防火隔离带带点点烧烧天气天气预报预报以及火以及火场场天气天气预报预报 火行 火行为预报为预报有着很有着很强强的的 需求 需求 黑黑龙龙江省作江省作为为粮食大省粮食大省对农业对农业气象气象预报预报和霜和霜冻冻 低温冷害等灾害 低温冷害等灾害 天气天气预报预报在在时时效和精度上有新的要求 效和精度上有新的要求 在社会主在社会主义义新新农农村建村建设设中 中 农农田灌田灌溉溉水水资资源的合理使用 源的合理使用 农农村可村可 再生能源的利用 村庄布局和人民生再生能源的利用 村庄布局和人民生产产生活 生活 发发展展乡镇乡镇旅游旅游产业对产业对降降 水和水和渍涝预报渍涝预报 风风能和太阳能和太阳辐辐射射预报预报 强强降水和地降水和地质质灾害灾害预报预报以及旅以及旅 游气象游气象预报预报与与评评估提出了新的需求 估提出了新的需求 城市城市发发展和建展和建设对设对天气天气预报预报的精的精细细化 多化 多样样性 性 针对针对性等提出了性等提出了 越来越高的要求 越来越高的要求 水水资资源保源保护护和合理利用 减少自然灾害和合理利用 减少自然灾害损损失等方面失等方面对对流域面雨量流域面雨量 预报预报 水 水库库来水量来水量预报预报 地表径流 地表径流预报预报以及流域以及流域渍涝风险渍涝风险等等级预报级预报等等 水文气象服水文气象服务务的需求不断提高 的需求不断提高 在海洋油气开 在海洋油气开发发 海洋运 海洋运输输 生物 生物资资源 海洋源 海洋渔业渔业 海 海盐盐和和盐盐化化 工工业业等等领领域域对对全球海洋和我国近海海域海洋气象要素全球海洋和我国近海海域海洋气象要素预报预报 海上大 海上大风风 海海雾雾 海上气旋的 海上气旋的监测监测与与预预警警预报预报服服务务的需求都在日益增的需求都在日益增长长 轨轨道交通 高等道交通 高等级级公路 水路运公路 水路运输输 城 城镇镇交通等交通等对对交通高影响天交通高影响天 气的精气的精细细化化预报预报 灾害性天气 灾害性天气对对交通安全 运交通安全 运输输和道路和道路设设施施损毁损毁的影的影 响程度响程度评评估提出新的需求 估提出新的需求 航空航空领领域需要从国内航域需要从国内航线线到遍及世界各地的国到遍及世界各地的国际际航航线线的气象安的气象安 全保障服全保障服务务 核能安全 核能安全 风风能和太阳能开能和太阳能开发发利用 利用 电电力生力生产产与与调调度度对对空气空气污污染染 物物扩扩散 用散 用电负电负荷荷预测预测 电线电线覆冰 覆冰 闪电监测闪电监测以及以及风电场发电风电场发电量的短量的短 期期预报预报提出了新的更高的需求 提出了新的更高的需求 人民的生活人民的生活质质量提高更加关心健康和周量提高更加关心健康和周围环围环境 境 对对高温中暑 非高温中暑 非 职业职业性一氧化碳中毒 紫外性一氧化碳中毒 紫外线强线强度 空气度 空气质质量等量等预报预报提出了越来越高提出了越来越高 12 的需求 的需求 3 高效 集 高效 集约约化化业务发业务发展的需求展的需求 亟需更高亟需更高质质量的 包括我国自主研量的 包括我国自主研发发的 数的 数值值模式 以模式 以获获得更高得更高时时 空分辨率 更多空分辨率 更多发发布布频频次 更多要素的次 更多要素的预报产预报产品 品 为为整个天气整个天气轨轨道道业业 务务几多几多轨轨道道业务业务提供技提供技术术支持 包括提高全球中期模式支持 包括提高全球中期模式预报预报可用可用时时效 效 提高区域模式的精提高区域模式的精细细化化预报预报程度和程度和预报预报量的准确率 增加量的准确率 增加预报产预报产品的品的 品种 建立并完善品种 建立并完善专业专业数数值预报值预报模式 改模式 改进进数数值预报值预报模式的指模式的指导产导产品品 形式和内容 建立形式和内容 建立对对各种模式各种模式检验评检验评价价实时业务实时业务系系统统等 需要形成布等 需要形成布 局合理 局合理 资资源共享的指源共享的指导产导产品品库库 国家和省国家和省级级的的预报业务预报业务指指导导能力要加能力要加强强 提高 提高对对数数值预报产值预报产品的品的 应应用和多种用和多种资资料料应应用的指用的指导导能力 增加指能力 增加指导产导产品的种品的种类类和数量 提高和数量 提高 指指导业务产导业务产品的精品的精细细化程度和准确率 建立定量化程度和准确率 建立定量预报预报的指的指导业务导业务 通用通用预报预报技技术术与与业务业务平台集平台集约约化开化开发发的需求 包括灾害性天气短的需求 包括灾害性天气短 时临时临近近预报预预报预警警业务业务系系统统 灾害性天气信息采集与 灾害性天气信息采集与监视预监视预警系警系统统 数 数 值预报产值预报产品品进进行解行解释应释应用技用技术术 预报业务预报业务人机交互技人机交互技术术平台以及数平台以及数值值 天气天气预报预报 数 数值预报值预报解解释应释应用用产产品 品 综综合天气合天气预报质预报质量量检验评检验评分系分系统统 四 四 趋势趋势 21 世世纪头纪头 20 年 随着大气科学的快速年 随着大气科学的快速发发展以及高性能展以及高性能计计算机与算机与 气象气象观测观测技技术术 尤其是遥感 遥 尤其是遥感 遥测测技技术术突突飞飞猛猛进进的的发发展 天气展 天气业务业务将将 进进入新的快速入新的快速发发展展时时期期 天气天气预报预报和和专业专业气象气象业务业务将得到很大将得到很大发发展 展 预报时预报时效 准确性 精效 准确性 精细细化和无化和无缝缝隙程度将隙程度将显显著提高 著提高 预报领预报领域将域将进进 一步拓展 高分辨率 定一步拓展 高分辨率 定时时 定点 定量的灾害性天气与大气 定点 定量的灾害性天气与大气环环境境预报预报 将日益成将日益成为为气象科学研究和气象科学研究和业务业务的重点 个性化 的重点 个性化 针对针对特定特定对对象的象的预预 报报技技术术的开的开发发及及应应用将得到很大的用将得到很大的发发展 中小尺度大气展 中小尺度大气动动力 物理 力 物理 生物与化学生物与化学过过程 精程 精细细的大气的大气预报预报模式的研模式的研发发将成将成为为关关键键科学科学问题问题 集合集合预报预报技技术术将在不同将在不同时时空尺度和不同空尺度和不同对对象的象的预报预报中中发挥发挥重要的作重要的作 用 用 1 精 精细细化 无化 无缝缝隙天气隙天气监测监测和和预报预报 13 依托以遥感 遥依托以遥感 遥测为测为主要技主要技术术的新一代探的新一代探测测网 全球天气 特网 全球天气 特别别 是灾害性天气将是灾害性天气将实现实现全天候无全天候无缝缝隙隙实时监测实时监测 天气 天气监测监测的重点将从的重点将从对对 天气系天气系统统外部宏外部宏观观特征的特征的监测转变为对监测转变为对其内部其内部细细致致结结构的构的诊诊断断监测监测 天气天气预报预报将更加精将更加精细细化和化和专业专业化 化 时间时间尺度涵盖从数分尺度涵盖从数分钟钟到到 10 天 并延伸到天 并延伸到 30 天 空天 空间间水平尺度精水平尺度精细细到百米 空到百米 空间间垂直尺度从海洋垂直尺度从海洋 表表层层到高到高层层大气 大气 预报对预报对象从大气基本要素拓展到大气中各种天气象从大气基本要素拓展到大气中各种天气现现 象和相关灾害 象和相关灾害 产产品内容将更加品内容将更加贴贴近服近服务务需求 个性特征更加分明 需求 个性特征更加分明 集合集合预报预报技技术术和海气及和海气及陆陆气耦合数气耦合数值预报值预报系系统统的开的开发试验发试验 将使延伸 将使延伸 期期业务预报业务预报成成为为可能 可能 2 集 集约约化的数化的数值值天气天气预报预报模式体系模式体系 发发展以多尺度通用的模式展以多尺度通用的模式为为基基础础平台 根据平台 根据业务业务和服和服务务的需要 的需要 发发展不同展不同对对象 不同用途的模式体系 走集象 不同用途的模式体系 走集约约化化发发展的道路 展的道路 加加强强数数值值模式开放式研究平台和探模式开放式研究平台和探测测技技术术与与观测观测方法研究平台方法研究平台 建建设设 提高科研和 提高科研和业务业务的的创创新能力 有效解决制新能力 有效解决制约约天气天气轨轨道道业务发业务发展展 的关的关键键科技科技问题问题 基于基于优优秀数秀数值值天气天气预报预报模式 不断拓展模式 不断拓展应应用内涵 一方面向用内涵 一方面向环环境境 预报预报 如沙 如沙尘尘暴暴预报预报 化学天气 化学天气预报预报 空气 空气质质量量预报预报 模式 模式发发展 另一展 另一 方向雷方向雷电电 洪水 火灾 地 洪水 火灾 地质质灾害灾害预报预报模式等特模式等特别应别应用用领领域拓展 同域拓展 同时时 并行并行计计算 可算 可视视化等化等计计算机新技算机新技术术与数与数值值天气天气预报预报模式的模式的结结合也合也进进一一 步促步促进进了数了数值值天气天气预报预报的的发发展 展 天气天气业务业务模式与研究模式走向融合 模式与研究模式走向融合 这这既有利于研究模式的成果既有利于研究模式的成果 更快地更快地转转化化为业务为业务能力 也有利于通能力 也有利于通过业务预报过业务预报的批量的批量试验检验试验检验与与优优 化研究成果 化研究成果 观测资观测资料同化技料同化技术术能使大量遥感能使大量遥感观测资观测资料与常料与常规观测资规观测资料在数料在数 值值天气天气预报预报模式初始信息中得以融合模式初始信息中得以融合应应用 可提升数用 可提升数值预报总值预报总体效果 体效果 重点解决重点解决资资料同化技料同化技术术的升的升级级 从基于 从基于 Cressman 插插值值 最 最优优插插值资值资 料同化分析技料同化分析技术术向三向三维变维变分同化技分同化技术术跨越 跨越 进进一步一步发发展四展四维变维变分同化分同化 技技术术与集合卡曼与集合卡曼滤滤波方法 波方法 卫卫星星红红外 微波等遥感外 微波等遥感资资料的同化 雷达料的同化 雷达 及及风风廓廓线资线资料 地面自料 地面自动动站站资资料 料 GPS 资资料的同化 料的同化 全球中期数全球中期数值值天气天气预报预报可用可用时时效可达效可达 10 天 水平分辨率天 水平分辨率为为几公几公 14 里的中尺度数里的中尺度数值预报值预报模式将投入模式将投入业务业务使用 并具有使用 并具有预报强预报强天气的能力 天气的能力 模式分辨率的提高 云物理 模式分辨率的提高 云物理 陆陆面和面和边边界界层过层过程等在模式中的逼程等在模式中的逼 真表达 真表达 资资料同化技料同化技术术的改的改进进以及大量遥感 遥以及大量遥感 遥测资测资料的料的应应用 将使用 将使 精精细细到中小尺度到中小尺度对对流系流系统统的有意的有意义义的数的数值值天气天气预报预报成成为为可能 高影响可能 高影响 天气中短期天气天气中短期天气预报预报的准确率将的准确率将显显著提高 著提高 3 集合 集合预报预报 集合集合预报预报成成为为天气天气预报预报技技术术的重要的重要发发展方向 将展方向 将实现实现超超级级集合集合预预 报报 多初 多初值值 多 多过过程 多模式集合 集合程 多模式集合 集合预报预报技技术术将在不同将在不同时时空尺度空尺度 和不同和不同对对象的象的预报预报中中发挥发挥重要作用 全球集合重要作用 全球集合预报预报主要用于延主要用于延长预报长预报 时时效和提高效和提高 3 天之后的天气天之后的天气预报预报水平 同水平 同时时也将成也将成为为次季次季节预报节预报的主的主 要方法之一 区域集合要方法之一 区域集合预报预报系系统统将成将成为为提高灾害性天气概率提高灾害性天气概率预报预报的主的主 要手段 要手段 4 数 数值值分析分析预报产预报产品解品解释应释应用用 加加强强数数值预报产值预报产品品应应用研究 形成天气用研究 形成天气预报业务预报业务与数与数值预报值预报研究研究 开开发发的互的互动动机制 从天气机制 从天气发发展的物理展的物理过过程出程出发发 针对针对各各类类天气建立天气建立统统 计计 动动力 神力 神经经网网络络等等预报预报模式 模型 数模式 模型 数值值分析分析预报产预报产品的解品的解释应释应 用成用成为为气象要素精气象要素精细预报细预报的主要手段 的主要手段 5 临临近和短近和短时预报时预报 多种多种观测资观测资料融合技料融合技术术不断不断发发展 明展 明显显推推动临动临近近预报预报技技术术的的进进步 步 在新一代天气雷达在新一代天气雷达监测监测与与资资料料实时实时同化的基同化的基础础上上发发展的展的临临近近预报预报系系 统统将提高突将提高突发发气象灾害的气象灾害的预预警率 在有效警率 在有效时间时间内将内将预预警信息警信息发发到用到用户户 手中 并采取有效措施防御气象灾害 必将大大减手中 并采取有效措施防御气象灾害 必将大大减轻轻灾害的灾害的损损失 失 发发展融合精展融合精细细数数值预报产值预报产品 雷达 品 雷达 卫卫星 自星 自动动气象站等气象站等资资料的料的 短短时预报时预报系系统统 突 突发发气象灾害的气象灾害的预预警警时时效将效将进进一步提高 一步提高 6 延伸期 延伸期预报预报 建立海建立海 气 气 陆陆 气耦合的延伸期气耦合的延伸期预报预报模式及集合模式及集合预报业务预报业务系系统统 直接用于直接用于 10 30 天延伸期天延伸期预报业务预报业务 通 通过过天气天气过过程模型 特征量分析 程模型 特征量分析 寻寻找相关指找相关指标标等方法来等方法来进进行大型天气行大型天气过过程的程的趋势预报趋势预报和气象要素和气象要素趋趋 势预报势预报 15 7 天气 天气业务预报业务预报和服和服务务平台平台 天气天气业务预报业务预报制作方式更加制作方式更加现现代化 天气代化 天气业务预报业务预报制作方式将全制作方式将全 面融入网面融入网络络化 数字化 智能化和可化 数字化 智能化和可视视化的技化的技术环术环境 境 预报预报流程将更流程将更 加加规规范 能提供天气 遥感范 能提供天气 遥感应应用以及用以及专业专业气象等使用的多功能 多媒气象等使用的多功能 多媒 体 可体 可视视化的化的综综合人机交互工作平台 合人机交互工作平台 实现实现 GIS 技技术术与平台的无与平台的无缝缝隙隙 衔衔接 接 预报产预报产品与品与预报预报制作方式和流程的一体化 尤其是未来的制作方式和流程的一体化 尤其是未来的业务业务 平台将具平台将具备资备资料的智能分析功能 能料的智能分析功能 能给给出各出各类类天气的初步概率天气的初步概率预报预报 而不是而不是简单简单的的资资料料调阅调阅平台 平台