8月25日中午开始，一场强降雨自北京西部铺展开来。雷达回波不断演变，预报产品滚动更新。在业务平台上，由北京城市气象研究院（以下简称城市院）自主研发的CMA-BJ 3.0快速更新循环数值预报系统（以下简称CMA-BJ 3.0）逐小时更新，为天气研判提供预报参考。

　　5月鄂湘黔强降水、6月江南和江淮梅雨、7月台风“巴威”、8月台风“白海豚”……进入汛期，CMA-BJ 3.0在一次次重大天气过程中接受实战检验。

　　国家气象中心检验显示，今年以来，CMA-BJ模式24小时暴雨预报能力较2024、2025年显著提升，在华北地区表现尤为突出。

　　从全国9公里到全国3公里，从逐3小时到逐小时更新，一串不断升级的数字背后，是这套区域数值预报系统持续多年的技术迭代。如今，CMA-BJ 3.0正充分应用于国家级气象业务平台，支撑国、省、市预报预警、会商研判、预报检验以及重大气象保障等业务。

　　网格缩小了，模式看得更“细”了

　　北京城市气象研究院研究员卢冰参与了CMA-BJ模式一路迭代进阶的过程。

　　2017年，CMA-BJ短期数值预报子系统V1.0实现业务运行，当时其全国水平分辨率为9公里、华北地区为3公里，可逐3小时快速更新；2021年，2.0版本的更新频率提高至逐小时；到了3.0版本，研发团队将全国区域的水平分辨率提高到3公里。

　　从9公里到3公里，看似只是网格缩小，实则牵动整套数值预报系统链条升级。预报系统分辨率的提高，提升了系统对中小尺度天气系统的细致刻画能力，同时对系统的多源资料同化能力、计算效率和稳定性等也提出了几何级数增长的要求。

　　更精细的网格，也需要更加丰富的观测信息。卫星从太空连续观测，天气雷达捕捉降水回波和风场信息，风廓线雷达探测不同高度的风，地面自动站记录温度、湿度、风等要素……经过质量控制和资料同化，这些来自不同观测系统的信息汇入模式，共同描绘大气初始状态。

　　在CMA-BJ 3.0中，多源、高时空分辨率遥感、非常规及常规气象资料实现实时同化应用，高分辨率陆面同化系统也被引入，以进一步改善土壤温湿度等陆面初始状态。

　　观测资料增加以后，如何让不同技术在同一套系统中协同发挥作用，是系统集成的一道关键关口。

　　卢冰对此印象很深。在研发阶段，单项技术成果经过试验评估可以取得正效果，但多项成果如多种观测资料同化、不同物理方案组合起来，需要重新寻找更优的集成方式。团队一遍遍调整组合。从方法研发、个例试验、批量试验，到业务对比试验、实时运行，每项关键技术都要经过全链条检验评估，再根据综合表现确定集成方案。

　　逐小时快速更新也是如此。为了在高频循环中保持良好的初值动力平衡，团队自主研发增量分析更新初始化方案，并创新设计“追赶循环”与“更新预报”双模块运行策略。目前，每个整点起始的24小时预报产品在整点后约42分钟即可产出。

　　技术进步最终体现在实际天气过程预报的产品支撑中。受台风“巴威”远距离水汽输送叠加冷空气共同影响，7月10日至12日早晨，北京迎来2026年入汛以来最强降雨过程。CMA-BJ3.0提前48小时预报出大范围暴雨过程，并对北京平谷和通州、河北唐山等地大暴雨落区、起始时间和强度均给出较为准确的预报。8月11日午后至12日夜间，受强台风“白海豚”及其残涡暖湿气流和北方冷空气的影响，北京再次迎来强降雨。CMA-BJ3.0不仅精准捕捉此次特大暴雨极值，还准确反映了“白海豚”路径变化对北京地区降水的具体影响。该模式的精准研判，为北京市气象台提前发布相应等级暴雨预警信号，以及人员转移、景区关闭等全市防汛工作提供重要科技支撑。

　　此外，在5月18日鄂湘贵强降水过程中，CMA-BJ 3.0预报的强降水落区和形态与实况较为接近；台风“巴威”影响期间，模式较精准预报出江西、福建等地外围螺旋雨带以及辽宁中部降水。

　　这些来自汛期实战的检验结果，又成为模式进一步优化的重要依据。

　　一场天气过程，也是一次研发过程

　　CMA-BJ 3.0的持续迭代，还有一个变化并不体现在分辨率和评分的数字指标中——研发团队的脚步，正稳稳扎入预报业务一线。

　　每逢重大天气过程，城市院领导带领团队加入业务值守、天气会商和过程复盘，与一线预报员一起分析模式预报效果、研判天气系统演变。通过一次次实战校验，精准梳理模式优势与短板，明确后续技术优化方向。

　　在北京市气象局统筹布局下，模式研发团队针对业务需求研发新技术、新产品，预报员开展试用评估并及时反馈，研发团队再带着业务需求和过程检验中发现的问题，继续开展针对性研究。科研与业务由此形成相互促进的正向循环。

　　每一项重大气象科技成果的研发与落地，都离不开制度与体系的支撑。近年来，中国气象局持续深化气象科技体制机制改革，更加突出业务需求牵引和科技成果转化应用，推动业务需求向科研前端延伸、科研成果向业务一线落地转化。同时，通过创新发展专项持续支持北京市气象局城市精细化预报科技成果中试基地建设；通过气象能力提升联合研究专项支持科研人员开展技术攻关。

　　多家国家级气象业务单位在多源观测资料、技术及高性能计算资源等方面提供支撑。北京市气象局持续强化业务需求牵引，推动模式研发人员参与实际预报服务，把业务需求贯穿技术研发、试验检验和成果转化全过程。

　　眼下，新的技术攻关已经开始。团队正全力推进CMA-BJ 3.0系统深度优化，重点开展京津冀地区多源稠密观测资料的同化技术；同时推进下一代次公里尺度分辨率系统的研发，优化面向极端天气预报的对流尺度集合预报产品，探索数值预报与人工智能深度融合等研发工作，持续补齐预报短板、提升精准预报能力。

　　一次次天气过程中的实战检验、一次次科研与业务的双向赋能，正在推动数值预报科技成果更快转化为业务能力，在与风雨的较量中全力守护人民群众生命财产安全。

（作者：刘雅琪 黄琬婷 叶芳璐 责任编辑：郭曼如）