十年攻關(guān) 中國氣象事業(yè)步入“芯”時代

　　“十年磨一劍！數(shù)值預報中心成立10年來，終于有了我國自主的可為全國和全世界服務(wù)的數(shù)值天氣預報業(yè)務(wù)系統(tǒng)，是中國成為世界氣象中心之一的主要科技支撐。”國家最高科學技術(shù)獎獲得者、中國科學院院士曾慶存說。
　　
　　數(shù)值預報是基于數(shù)學物理學方法客觀定量計算未來天氣演變的預報技術(shù)，是業(yè)務(wù)天氣預報的支柱，準確的天氣預報，離不開數(shù)值預報作為第一依據(jù)。作為氣象業(yè)務(wù)的核心科技，被譽為氣象事業(yè)的“芯片”。
　　
　　時光倒回到2010年4月28日，中國氣象局數(shù)值預報中心成立，吹響了堅定我國數(shù)值預報自主研發(fā)的前進號角。10年砥礪前行，如今我國數(shù)值預報不但實現(xiàn)了自主研發(fā)、應用、改進、發(fā)展的良性循環(huán)，而且基于自主技術(shù)，全面建立了國家級數(shù)值天氣預報業(yè)務(wù)體系和實現(xiàn)應用服務(wù)。
　　
　　“數(shù)值天氣預報，是理論，是科技，甚至是工藝，必須要靜心努力鉆研?！痹鴳c存強調(diào)。
　　
　　核心技術(shù)一定要掌握在自己手里
　　
　　“我國數(shù)值預報業(yè)務(wù)系統(tǒng)研發(fā)和支撐能力建設(shè)起步較晚，上世紀八十年代，我國采取了引進國外全球數(shù)值預報核心技術(shù)建立數(shù)值預報業(yè)務(wù)和服務(wù)體系。但自主研發(fā)中國自己的數(shù)值預報核心技術(shù)，卻是氣象人一直以來的共同愿望?！?中國氣象局數(shù)值預報中心副主任龔建東說。
　　
　　這是條曲折的路，十年如一日，集中數(shù)值預報研發(fā)和業(yè)務(wù)力量組建而成的數(shù)值預報中心團隊，開始了艱難攻關(guān)——
　　
　　2010年，GRAPES全球模式和同化的深化改進工作全面開展。
　　
　　2013年，數(shù)值預報創(chuàng)新團隊入選科技部“創(chuàng)新人才推進計劃重點領(lǐng)域創(chuàng)新團隊”，這是我國氣象領(lǐng)域首批入選的國家級科技創(chuàng)新團隊。
　　
　　2014年，高分辨率資料同化與數(shù)值天氣模式被確定為國家氣象科技創(chuàng)新工程三大攻關(guān)任務(wù)之一，自主創(chuàng)新的腳步不斷加快。
　　
　　2016年，GRAPES全球預報系統(tǒng)正式業(yè)務(wù)化運行并面向全國下發(fā)產(chǎn)品，這是我國數(shù)值預報核心技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)化的重要標志，也宣告我國從全球預報到區(qū)域高分辨率預報核心技術(shù)擺脫了受制于人的局面。
　　
　　在龔建東心里，有兩個時刻最令他振奮——其一發(fā)生在2018年7月，帶有四維變分同化系統(tǒng)的GRAPES全球預報系統(tǒng)實現(xiàn)業(yè)務(wù)運行，中國成為繼歐洲中期天氣預報中心以及法國、英國、加拿大、日本之后，自主建立了氣象資料四維變分同化業(yè)務(wù)系統(tǒng)的國家。
　　
　　另一個時刻也發(fā)生在2018年，當年的11月28日，國家級完整數(shù)值預報業(yè)務(wù)體系的最后一塊拼圖——GRAPES全球集合預報系統(tǒng)通過業(yè)務(wù)化驗收評審，標志著我國建成了以自主研發(fā)的GRAPES為核心的全球、區(qū)域確定性和集合預報系統(tǒng)，并對臺風、環(huán)境響應、海浪等專業(yè)模式提供支撐的完整數(shù)值天氣預報體系。
　　
　　“10年不懈努力，我國數(shù)值預報業(yè)務(wù)發(fā)展方式完成了從引進為主到自主研發(fā)為主的重大轉(zhuǎn)變，建成了高低分辨率搭配適當、確定性和集合預報有機結(jié)合的完整自主技術(shù)的數(shù)值天氣預報體系?！眹覛庀笾行闹魅瓮踅ń莞袊@。
　　
　　天氣預報業(yè)務(wù)能力大幅提升
　　
　　“從2010年到2020年，我們的GRAPES全球數(shù)值預報可用時效從6天提高到7.5天，快于國際上先進中心同期發(fā)展速度。”龔建東說。
　　
　　以超強臺風級別登陸浙江溫嶺的臺風“利奇馬”可謂2019年汛期的一匹“烈馬”。而在對“利奇馬”的路徑捕捉和預報中，風云四號A星與GRAPES數(shù)值預報隔空星—地互動，彼此成就——
　　
　　數(shù)值預報中心團隊采用GRAPES全球切線性與伴隨模式，確定未來48小時影響我國東部區(qū)域預報的觀測敏感區(qū)，設(shè)定目標觀測區(qū)范圍，并會同國家衛(wèi)星氣象中心相關(guān)團隊，確定目標觀測區(qū)。隨后，風云四號A星調(diào)整觀測方式，加密觀測得到的資料，又經(jīng)過GRAPES全球四維變分同化系統(tǒng)同化應用，有效改善模式的初始場，最終提高臺風路徑及強度預報的水平……
　　
　　這一系列動作只是國家級數(shù)值預報業(yè)務(wù)體系面對復雜天氣過程的一次實踐。
　　
　　中國工程院院士許健民表示，數(shù)值天氣預報在一定程度上反映了一個國家的綜合科技實力和水平。10年來，我國預報準確率逐年提高，特別在業(yè)務(wù)天氣預報最為關(guān)注的48小時以內(nèi)時段，已達到國際先進水平。“不久的將來，中國的數(shù)值天氣預報一定會和國際上最發(fā)達的國家并駕齊驅(qū)，并為國家作出更大的貢獻?！痹S健民說。（記者 付麗麗）

　　轉(zhuǎn)自：科技日報

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