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国家气象中心:把握一条主线 两翼持续发力

发布时间:2020年12月17日08:43 来源:中国气象报社

  面对新时期服务国家防灾减灾、保障国家战略的新需求,大数据、人工智能等新兴技术带来的新机遇,以及“全球监测、全球预报、全球服务”的新要求,天气预报业务技术在发展过程中也面临着新的机遇与挑战。

  2019年,国家气象中心落实中国气象局《研究型业务试点建设指导意见》,确立“1+2+1”的总体思路,以发展核心技术为主线,以强化信息支撑和优化业务流程为助力,以完善机制体制为保障,有序推进研究型业务各项工作。

  按照这一思路,国家气象中心坚持问题导向和目标导向,以技术发展带动和促进业务能力提升;在大力发展关键核心技术的基础上,通过发展协同共享与智能应用技术,打通数据瓶颈,强化海量数据和大数据的高质量应用,将智能智慧元素用于业务流程和业务组织之中,使业务全链条的科技内涵与工作效率显著提高;创新体制机制,努力破解中心在研究型业务建设过程中遇到的新问题,使人才队伍发展环境不断优化。

  推进关键技术攻关

  “科技是气象事业的立业之本,是最重要的发展动力。”国家气象中心副主任毛冬艳说。该中心把“无缝隙”预报和“三个全球”理念贯穿于关键技术发展之中,以数值预报和智能网格预报为核心,推进GRAPES关键技术研发,完善智能网格预报业务技术体系,加强灾害性天气精细化预报技术支撑。

  今年6月30日,GRAPES_GFS V3.0全球同化预报系统通过业务化评审,在同化和预报效果上均有明显改进,中长期降水预报得到改善,对夏季副热带高压、冬季极涡等重要天气系统的预报能力均有所提升。此外,GRAPES_MESO V5.0系统也完成业务升级,系统多项同化技术得到改进,实现了全国3公里分辨率、1天8次快速更新同化和预报。这样高频次、细网格的预报对于解决我国中小尺度天气预报难题,以及汛期短时强天气预报能够提供更有力支撑。

  通过技术改进,国家气象中心研发了逐小时滚动更新,时间分辨率为0至24小时逐1小时间隔、空间分辨率5公里的全国格点化气象要素预报产品,为智能网格预报质量的不断提升增添有力砝码。

  “原先,智能网格预报每天固定在8时和20时两个时次发布,会出现天气正在发生、但预报与实况不相符的情况。”毛冬艳说,这个困扰了预报员许久的问题也随着逐小时的滚动更新迎刃而解。

  针对用户的不同需求,国家气象中心开发了基于相似集合预报技术和神经网络订正技术的降水、气温延伸期5公里网格产品,将预报时效延长至30天,进一步延长预报时效。伴随全球客观天气预报产品V1.1的业务化运行,可实时提供10天3小时间隔的全球10公里网格预报产品和全球11621个城市的精细化天气预报产品,为落实“三个全球”理念夯实基础。

  产品好不好,检验了才知道。国家气象中心建设全流程检验评估程序库,在扩大产品检验覆盖面的同时,延伸检验的精细化程度,持续推进面向全流程的检验评估业务,从而促进产品质量的提升和技术方法的改进。

  加强信息化支撑

  绿色、简洁、高效,是中央气象台会商室改造后给人的直观感受。随着预报业务支撑环境向“云+端”结构转变,新的预报业务平台可实现海量实时数据的集约高效网络服务和更加安全可靠的用户端服务。

  而这只是国家气象中心提升信息化基础支撑的一个方面。

  该中心积极推进大数据云平台融入,与国家气象信息中心沟通对接,围绕资源保障、数据环境及国省互动业务流程建设等进行研讨和分工。编制MICAPS、SWAN、网格预报系统、MESIS的大数据云平台融入方案及未来三年业务系统融入计划;开展“天擎”系统接口测试及业务化评估;积极推动基础预报服务平台、智能网格预报业务系统的融合实施……一系列工作的开展加强了数据集约化管理与应用。

  随着台风的影响逐步向北印度洋扩展,业务需求对系统支撑也提出了新要求——进一步提升MICAPS4系统对中央气象台各预报业务的平台支撑。台风海洋一体化平台率先完成了北印度洋热带气旋公报与全球热带气旋公报的模板调整,实现文本自动生成的公报制作与发布。

  此外,国家气象中心持续推进信息化标准规范建设,完成工程项目建设管理办法、信息系统运行维护管理办法、数据环境建设与管理规范、软件工程项目实施手册等标准规范初稿的编制和意见征集,为建设集约、高效、安全的信息系统提供依据。

  创新工作机制保障

  技术研发、业务发展终究是要落在人的肩上。国家气象中心在加强顶层设计的同时,组建专门机构,创新工作机制,最大限度释放人才创新活力。

  2019年,国家气象中心组建天气预报技术研发室,集中优势力量,加快天气预报技术攻关和可持续研发,形成对无缝隙天气预报技术研发的长期稳定队伍支撑。同年,国家气象中心在天气预报室设立全球天气监测预报科,构建以全球预报岗为主,跨台室、多岗位协同的全球监测预报服务流程,促进全球天气业务技术发展。

  针对GRAPES数值预报和天气预报技术研发,国家气象中心每年年初开展多轮专题研讨,把现代化关键任务和重点转化分解为具体研发任务,确定工作计划,并形成考核目标、任务分工和时间节点明确的白皮书,人手一册。在组织实施过程中,定期召开跨室(组)联席会议,同时列出需要研讨的关键技术问题,组织内外相关专家研讨和把关,确保研发路线正确、工作取得实效。

  在加强开放合作的过程中,国家气象中心深化与高校、科研院所等在关键领域上的合作——

  与中国气象科学研究院围绕新形势下研究型业务建设,确定合作任务,共同加以推动;与清华大学地球系统科学研究中心共建数值天气预报联合实验室,与清华大学软件学院共同探索大数据、人工智能等新技术应用;与自然资源部第一海洋研究所联合开展大气与海洋数值预报研发;与河海大学共建水文气象研究联合实验室;与北京大学、南京大学等优势力量联合研发关键技术。

  为了更好地发挥智库作用,把好重大核心技术科学关,国家气象中心还成立数值预报科学指导委员会,帮助把关数值预报核心技术的发展方向和关键技术路线,并对GRAPES研发中出现的重大技术难题进行会诊与指导。另外,邀请美国、奥地利以及清华大学专家作为关键方向科学主任,分别指导数值模式释用、集合预报应用、海量数据和大数据应用等技术研发。

  着眼未来,国家气象中心将坚持以研究型业务为抓手,提升GRAPES数值预报和智能网格预报关键技术的自主创新水平,依托国家气象大数据云平台,以智能网格预报为基础重构集约高效协同的预报业务流程,显著提高业务全链条的科技内涵和智能化水平,有效推动预报服务业务的全面现代化。

  (作者:黄彬 责任编辑:张林)

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