數值預報是基于數學物理學方法客觀定量計算未來天氣演變的預報技術。作為氣象業(yè)務的核心科技，被譽為氣象事業(yè)的“芯片”。自主研發(fā)中國的數值預報技術，是中國氣象人一直以來的共同愿望。

　　2010年4月28日，中國氣象局數值預報中心成立，吹響了我國數值預報自主研發(fā)的號角；10年砥礪前行，今天我國數值預報系統(tǒng)不但實現了自主研發(fā)、應用、改進、發(fā)展的良性循環(huán)，全面建立了國家級數值天氣預報業(yè)務體系和實現應用服務，還形成了一支高素質、穩(wěn)定、全技術鏈條的研發(fā)和業(yè)務應用隊伍。

　　國家最高科學技術獎獲得者、中國科學院院士曾慶存說：“就我國數值天氣預報業(yè)務的建立和發(fā)展歷程來說，從20世紀80年代初正式成立數值天氣預報業(yè)務單位算起，至今已近40年了。中國氣象人克服了從基礎設備到模式發(fā)展到業(yè)務化的重重困難，再經數值預報中心成立后這10年來的飛躍進步，終于有了我國自主的可為全國和全世界服務的數值天氣預報業(yè)務系統(tǒng)，是中國成為世界氣象中心的主要科技支撐?！?/p>

　　核心技術一定要完全掌握在自己手里

　　自主研發(fā)中國的數值預報核心技術，面臨著一系列的難題。10年如一日，集中數值預報研發(fā)和業(yè)務力量組建而成的數值預報中心團隊一步一個腳印推動我國數值預報加速發(fā)展：

　　2010年，GRAPES全球模式和同化的深化改進工作全面開展。

　　2013年，數值預報創(chuàng)新團隊入選科技部“創(chuàng)新人才推進計劃重點領域創(chuàng)新團隊”。

　　2014年，高分辨率資料同化與數值天氣模式被確定為國家氣象科技創(chuàng)新工程三大攻關任務之一。

　　2016年，GRAPES全球預報系統(tǒng)正式業(yè)務化運行并面向全國下發(fā)產品，這是我國數值預報核心技術實現國產化的重要標志，也宣告我國從全球預報到區(qū)域高分辨率預報核心技術擺脫了受制于人的局面。

　　2018年7月，帶有四維變分同化系統(tǒng)的GRAPES全球預報系統(tǒng)實現業(yè)務運行，標志著我國業(yè)務數值天氣預報同化技術邁入國際前列，成為國際上少數具有自主研發(fā)和業(yè)務應用四維變分同化系統(tǒng)的國家級預報中心之一。

　　同年12月，隨著GRAPES全球集合預報系統(tǒng)實現業(yè)務應用，我國數值天氣預報體系的版圖補齊了最后一塊“拼圖”，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)，也標志著GRAPES終于建成了完整數值天氣預報體系。

　　“核心技術一定要掌握在自己手里，10年來我們的目標始終如一?！眹覛庀笾行闹魅瓮踅ń菡f，“現在，我國數值預報業(yè)務發(fā)展方式完成了從引進為主到自主研發(fā)為主的重大轉變，建成了高低分辨率搭配適當、確定性和集合預報有機結合的完整自主技術的數值天氣預報體系?！?/p>

　　實現數值天氣預報業(yè)務體系應用

　　2019年7月，GRAPES區(qū)域模式實現全國范圍3公里分辨率業(yè)務化運行，為全國各地開展局地強對流、極端天氣預報預警工作提供重要支撐。次月，9公里分辨率GRAPES臺風預報系統(tǒng)實現業(yè)務運行，“首戰(zhàn)”即成功應對超強臺風“利奇馬”。

　　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數值預報隔空星—地互動，彼此成就——

　　行動中，數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)，設定目標觀測區(qū)范圍，并會同國家衛(wèi)星氣象中心相關團隊，確定目標觀測區(qū)。隨后，風云四號A星調整觀測方式，加密觀測得到的資料，又經過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值預報業(yè)務體系面對復雜天氣過程的一次實踐。

　　“從2010年到2020年，我們的GRAPES全球數值預報業(yè)務可用時效從6天提高到7.5天，快于國際上先進中心同期發(fā)展速度?！睌抵殿A報中心副主任龔建東說，依靠自主研發(fā)建成一套完整的數值天氣預報業(yè)務技術體系，我國數值預報不但實現了自主研發(fā)、應用、改進、發(fā)展的良性循環(huán)，全面建立了國家級數值天氣預報業(yè)務體系和實現應用服務，還形成了一支高素質、穩(wěn)定、全技術鏈條的研發(fā)和業(yè)務應用隊伍。

　　未來還要在預報精準化上下功夫

　　氣象衛(wèi)星資料和應用專家、中國工程院院士許健民表示，數值預報是業(yè)務天氣預報的支柱，準確的天氣預報，離不開數值預報作為第一依據。數值預報模式復雜、系統(tǒng)內部各分量之間聯(lián)系緊密，開發(fā)工作的體量和難度極大，需要多個專業(yè)高水平的科學家有效地組織起來，長期通力合作，才能完成。因此，數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。中國數值預報，在業(yè)務天氣預報最為關注的48小時以內時段，已經達到國際先進水平。不久的將來，中國的數值天氣預報一定會和國際上最發(fā)達的國家并駕齊驅。

　　天氣動力學和數值預報專家、中國工程院院士李澤椿說，數值預報中心建成我國自主技術的數值氣象預報業(yè)務體系，滿足了我國現階段國家安全經濟建設對氣象保障的需求。在引以為傲的同時，應清醒地認識到，數值預報中心面臨任務繁重，還要在預報精準化上下功夫，要與天氣值班預報員結合，在應用上走出有中國特色的氣象服務之路。（記者 袁于飛）

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責任編輯： 周楚卿