欧博娱乐气象科技创新体系建设系列报道之五让气候预测能力跻身世界前列

中国气象报记者 徐文彬

  “国家气候中心最核心的业务就是气候预测。坚持客观的气候预测,欧博娱乐更好地基于模式技术提高气候预测准确率,是国家气候中心当前的核心工作和未来的发展目标。”谈起国家气象科技创新工程(2014-2020年)中的次季节至季节气候预测和气候系统模式,国家气候中心副主任巢清尘认为,虽然目前对于气候预测核心科学问题的认识还有很多不足,但国家气候中心作为国家级的气象业务单位,立足于面向国际前沿、国家需求和气象事业发展这三个目标,对于在2020年完成相关目标还是充满信心。

  坚持发展无缝隙、 一体化的气候模式预测系统

  为了完成次季节至季节气候预测和气候系统模式的任务,国家气候中心从预报的要素、时间和空间入手,制定了具体的计划和指标,有针对性地提高预测能力。

  “在预报要素上,要从常规温度、降水要素拓展至月内强降水、强降温过程、气候现象、气候事件、气候灾害和极端事件、面向行业的预测;在时间尺度上,要实现延伸期-年的无缝隙链接;在空间尺度上,全国实现分县预报,实现针对亚洲区域的降尺度预测。”巢清尘分析道。

  不过,要达到这个目标绝非易事,需要在模式降尺度释用技术、多模式集成技术和动力统计相结合的客观预报技术等方面取得突破。据国家气候中心气候模式室主任吴统文介绍,次季节至季节气候预测关注的时间尺度是延伸期-月-季节的气候预测。在目前的气象业务中,天气预报关注的预报时效是两周,气候预测关注月以上的时间尺度,所以两周至一个月之间的延伸期预报一直是气象业务的空白领域。“次季节到季节的气候预测是国际上的热点问题,我们也进行过相关研究,并且有一定的基础。进行次季节至季节气候预测研究,对于建成我国延伸期-月-季节-年-年际尺度无缝隙、一体化的气候模式预测系统意义重大。” 吴统文说。

  以提升模式水平作为提高预测能力的重要手段

  虽然在IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)的模式比对中,国家气候中心的气候预测模式与国内其他模式相比总体性能较好,欧博allbet但与国际先进水平相比还有差距。近5年,我国基于动力气候模式和统计方法做出的汛期降水预报评分平均为72分,最近10年平均只有69分,且每年评分波动较大。在《国家气候中心气象现代化实施方案(2013-2020年)》中,到2020年汛期降水的目标评分要达到80分。“分数提高到一定程度,提升的难度就越大,对预报技巧的要求就越高。”巢清尘表示。

  而模式的分辨率水平较低就是制约预测能力的主要“短板”之一。吴统文对此分析道:“目前我国大气模式的水平分辨率为110公里,垂直分层为26层,而有的国家在科研领域能达到垂直分层80层至90层的分析能力,在这方面我们还存在较大差距。”

  目前,国家气候中心计划以现有海-陆-冰-气多圈层耦合的T106中等高分辨率的气候系统模式BCC_CSM1.1(m)为基础,发展高分辨率气候模式系统。“到2020年我们的目标水平分辨率是高于30公里,垂直分层达到70层,这不仅需要我们加强对模式开发的研究力度,还对精细的探测能力、更高的资料同化水平以及更快的计算能力提出了较高要求。” 吴统文认为。

  “研究表明如果模式分辨率进一步提高的话,就能明显提高我国夏季降水的预测能力。”巢清尘表示。

  另外,由于现有的气候预测模式没有考虑人类活动的影响,对于人类活动造成的温室气体排放变化对气候预测的影响还难以在模式中客观反映。因此,国家气候中心还提出增加碳循环、氮循环、大气化学和气溶胶等过程,建立地球系统模式。据吴统文介绍,相对于更加关注大气初值的天气预报模式,气候预测模式要考虑整个地球系统的变化情况,其中陆面、海洋等下垫面的变化,以及人类活动的影响,都将纳入气候预测模式中进行计算,因此建立地球系统模式对提高气候预测的准确性有重要帮助。

  创新机制广泛合作 聚力提升科研能力

  目前,国家气候中心还将统筹本单位各部门人员,建立气候系统模式核心团队和短期气候预测核心团队,并对其提出明确任务和细化步骤。“调动科研人员的积极性,使他们完全投入到攻关任务上,是我们在方案的顶层设计中重点考虑的问题。” 巢清尘表示,“国家气候中心将在管理机制方面进行尝试,为攻关团队创造良好的科研环境。同时加强监督考核,做到任务到人、目标到人、问责到人。”

  为了更深入学习世界先进水平,国家气候中心每年都会选派科技业务骨干,到海外创新培养基地进行3至6个月的访问学习。同时,国家气候中心还聘任国内外知名专家为客座研究员,不定期对相关研究进行指导。此外,国家气候中心还与国内大部分相关科研院所和高校建立了良好的合作关系,例如将与南京大学建立气候模拟与预测研究联合实验室等,与中国气象科学研究院、北京大学、南京信息工程大学开展合作。“为了实现目标,需要通过与科研院所和高校的广泛合作,网罗各方面优秀人才,才能为加强科研实力、提升业务水平打下坚实基础。”吴统文说。

  倒逼机制下的机遇与挑战

  “这次我们制定了较高的发展目标,就是为了形成倒逼机制,解放思想、激发潜能,更好地发挥国家级业务单位的带头作用。” 巢清尘强调。不过她也认为,要按期完成目标需要理论、机理的科学研究,以及在业务和服务等多个环节取得突破,任何一个环节出现问题都将影响最终的结果。“而且,气候的可预报性不如天气系统,目前对于影响气候预报准确率的因素和影响机理的研究还处于摸索阶段,在认识的过程中还存在着反复的可能性。”她表示。

  吴统文则提出,按照目前制定的目标,未来,高分辨率气候模式系统对计算资源的需求量将是目前水平的近200倍,庞大的计算量不仅对计算机运算速度提出了更高要求,也对数据存储空间提出了更高要求;另外,虽然提高模式可以靠技术攻关,但资料同化工作需要中国气象局进行统筹安排。此外,吴统文也强调应当客观看待模式发展的不确定性:“譬如模式的分辨率提高后,如不能进行大量的分析工作,模式效果未必能够得到显著提升。”

  “我们认为空谈目标不是创新,只有踏实做事,才是实现科技创新的根本方式。在实践中,我们会不断针对组织形式、管理模式、考核方式等进行探索,在科研管理方面有所突破,找到让科研人员充分释放热情和积极性的途径。力争到2020年,使我国气候预测水平跻身世界顶尖行列。”巢清尘说。

  (来源:《中国气象报》2014年12月16日三版 责任编辑:张林)

2025-05-24 14:05 点击量:3