甘肃省气象局|4.继续推进西北区域数值模式工作
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4.继续推进西北区域数值模式工作

发布时间:2017-02-08 11:10    阅读次数:    选择字号:T|T

西北区域数值预报中心自成立以来,按照“面向前沿、紧扣需求,先易后难、分步实施,上下联动、突出特色”的基本原则,以“强基础,求突破”为工作思路,以努力提高西北区域数值预报研发与应用水平为目标,以不断深化干旱所改革为动力,注重模式研发对业务发展的支撑能力建设,建立了具有西北区域特色的高分辨率数值模式系统和区域干旱气候模式系统,并进行了多项改进试验和检验评估,模式产品对预报业务支撑能力不断提升。

一、发挥组织协调作用,推动数值中心建设

(一)制定年度工作方案

《推动区域数值模式发展年度工作方案》,进一步确定了工作目标和具体工作任务,并对任务做了详细分解,敲定完成各项年度任务的时间节点。

(二)不断建立健全运行机制

围绕区域数值模式发展核心技术,西北区域数值预报工作运行机制批复以来,在实施原有管理和工作机制的基础上,制定了《中心值班制度》。

(三)督促检查阶段性工作任务

召开阶段性工作检查会议,听取汇报,督查工作进展情况,协调解决机制管理问题。邀请西北四省(区)专家,召开研讨会,围绕西北区域数值模式工作、组建发展联盟规划和方案进行讨论和细化,研讨共同推进西北区域数值模式发展,为国家“一带一路”发展战略提供更高质量的气象服务保障。

(四)继续加强人才队伍建设

坚持人才“引进来”“走出去”的原则,不断夯实研发软实力基础,2016年选派宋琳琳赴美国犹他大学大气科学系学习,并邀请美国犹他大学、美国宾州大学、美国NCAR、兰州大学、中国气象局数值预报中心等国内外领域专家进行学术交流指导,为今后模式研发工作提供人才有力保障。组织举办“西北区域天气动力学与数值预报讲习班”,邀请薛纪善研究员、王式功教授以及兰州中心气象台首席预报员,重点讲授西北区域天气预报、高等天气学、天气动力学、数值模式发展、资料同化、陆面观测等方面内容,不断提高模式中心业务骨干基础理论知识水平。

(五)切实发挥特聘专家作用

积极发挥西北区域数值预报中心科学主任、中国气象局特聘专家蒲朝霞教授在人才培养和数值模式研发改进等方面重要作用。召开工作研讨及答疑解惑有关视频会议24次。蒲朝霞教授分别于2016年1月11-18日, 6月8-16日、7月18-31日莅临数值中心研讨年度工作任务,开展学术指导与交流,为西北区域数值预报中心工作的开展以及人员培养起到了重要作用。

(六)广泛开展学术交流,形成合力促发展

组织召开“第十届干旱气候变化与减灾学术研讨会暨干旱监测、预警与模式发展中美双边研讨会”,邀请中美干旱与数值模式相关方面的专家做报告,并就西北区域模式发展以及干旱气候变化方面的研究进行研讨。组织召开“西北区域数值预报发展研讨会暨区域高分辨率数值预报天气业务系统和快速更新资料同化系统改进升级山洪项目中期研讨会”,邀请西北四省(区)专家开展数值预报工作应用研发、业务需求等方面的交流,并围绕组建西北区域数值预报发展联盟规划进行了研讨。

(七)开展调研,学习先进经验

为加强气象科技创新、突破区域数值模式核心技术和区域共性关键技术、发挥科技引领和辐射作用、推动区域数值模式发展,于2016年4月11日、6月12-19日分别赴北京城市所、成都高原所、新疆沙漠所就区域数值模式发展、深化改革、干旱试验计划外场试验等方面进行调研和座谈,并于2016年4月12-16日赴青海、陕西、宁夏气象局就推动西北区域数值模式发展、产品应用推广以及推动西北区域数值预报联盟事宜开展交流和座谈,通过调研和交流,推动干旱所深化改革以及数值模式发展。

二、面向核心业务,推进数值模式研发

(一)升级西北区域数值预报业务试验版本

在0.0版本基础上,通过Landuse更新、垂直层加密、同化背景场替换、EC/GFS资料组合等一系列改进及检验评估,将系统升级为0.1版本于2016年9月1日开始正式运行,并进行新旧两个系统的对比分析和检验评估。

(二)开展高分辨率数值模式改进试验

在0.1版本的基础上,开展地基GPS IPW资料同化试验,分别就几次个例进行敏感性试验,结果表明GPS水汽资料的同化试验对临近预报准确率的提高有重要作用;基于NOAH LSM和NOAH MP的ALDAS系统,开展中国区域气候态陆面参数模拟,并与同化地面观测后进行对比验证,将遥感反演的较为准确的地形数据转换为模式所需要的格式,用得到的数据集替换模式自带的地形数据集,针对2016年几次暴雨过程进行了模拟和对比检验;开展0%、50%、60%、80%、100%区域自动站资料的同化试验,结果表明选取不同区域站资料同化对模式预报结果有很大的影响,当选取60%-80%的区域站进行同化时,预报效果更好。

(三)开展西北区域数值预报业务试验检验评估工作

针对2015年6月-2016年6月西北区域数值预报业务试验0版本(NW_MNPS.0)预报效果,针对不同时间尺度(日平均变化、季节平均、年平均)的地面要素误差、年度逐日变化特征、降水TS评分、ETS评分、汛期强降水过程等方面进行系统检验评估。

(四)支撑重大天气过程预报服务业务

发布《西北区域数值预报业务试验系统重大天气过程预报服务材料》共50期,包括降水天气过程的落区预报、主要降水站点预报、省会城市预报等内容,并对季节转换时段开展降水相态专题预报,为“兰州国际马拉松”、“迭部火灾”、“天宫二号”、”神十一”等重大活动制作发布专题服务产品,提供气象服务保障,取得良好的效果,发挥了重要作用。

三、总结改进,不断积累经验

(一)在甘肃省气象局的大力支持下,管理运行机制日趋完善,合作交流不断深入,人才培养逐见成效,西北区域数值预报中心各项工作进展顺利,建立了西北区域数值预报业务试验系统、检验评估系统等,并通过landuse改进、资料同化方法等方面的改进,取得了一系列突破性的进展和成果,为提升西北区重大天气过程预报能力和重大活动气象服务保障能力提供了有力支撑。

(二)西北区域数值预报中心的建立是甘肃省气象局深化业务科技体制改革、深化干旱所改革的一项重要举措,通过探索建立业务科研协同发展机制,干旱所科技支撑能力进一步加强,建立的西北区域数值预报业务试验系统,为兰州中心气象台提供重大天气预报服务,为甘肃省气象服务中心提供风能预报产品,在“兰州国际马拉松”“甘南迭部火灾”等重大气象保障中发挥了重要支撑作用,得到了中国气象局“一院八所”评估组的一致肯定。

(三)组织召开了“西北区域数值预报发展研讨会暨区域高分辨率数值预报天气业务系统和快速更新资料同化系统改进升级山洪项目中期研讨会”,会议围绕组建西北区域数值预报发展联盟规划,在成立联盟协调领导小组、建立工作交流机制、项目合作、资源和成果共享及区域数值预报创新团队建设等方面进行了研讨,并就建立西北区域数值预报发展联盟达成了重要共识,对继续深化干旱所改革,促进西北区域数值模式发展具有重要意义。

四、下一步工作

一是落实“甘肃省气象事业发展十三五发展规划”工程项目,多渠道争取资金,持续支持西北区域数值预报中心建设。

二是开展西北区域高分辨率数值模式改进研究,研发重点区域水平分辨率1-3km、垂直分辨率50-70层的数值预报模式和快速循环更新同化预报系统。

三是在区域高分辨率确定性模式预报的基础上,改进现有初值扰动和物理扰动技术,增加侧边界的不确定性,建立9km分辨率、30-51个集合成员的区域高分辨率集合预报系统。

四是发展适合于本区域的同化背景误差场,完善同化过程诊断分析及观测资料质量控制,开展雷达、卫星等遥感资料的利用和同化试验,建立适用于本地区的资料同化系统。

(省局办公室编辑整理)