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        詳解丨中國氣象局2022年度氣象現代化建設重大進展

        發布時間:2023年04月03日 來源:中國氣象報社

        近日,中國氣象局公布“2022年度氣象現代化建設重大進展”,獲評的10個項目分別是:國務院印發《氣象高質量發展綱要(2022—2035年)》,中國氣象局全球天氣數值預報模式(CMA-GFS V4.0)投入業務運行,分眾式氣象服務能力建設再上新臺階,新增67部天氣雷達,新增兩顆風云氣象衛星投入業務運行,中國氣象衛星廣播系統(CMACast)轉星升級,新增4架高性能人工增雨作業飛機,全國氣候可行性業務技術體系基本建立,建成新一代氣象災害監測預警平臺,高質量氣象數據收集處理能力顯著提升。

        1.國務院印發《氣象高質量發展綱要(2022—2035年)》

        2022年4月28日,國務院正式印發《氣象高質量發展綱要(2022—2035年)》,擘畫未來15年氣象發展藍圖,明確了氣象事業科技型、基礎性、先導性社會公益事業的戰略定位,提出了科技領先、監測精密、預報精準、服務精細、人民滿意的現代氣象體系的發展目標,為全面建成社會主義現代化強國提供堅強支撐。目前,我國綜合觀測能力整體實力在世界范圍內總體先進,部分領域領先,實現了從站點落區到數字格點的跨越,數值預報完成了從引進消化吸收到自主研發的重大轉變,氣象服務主動融入國家重大戰略和現代化經濟體系建設,大力發展智慧氣象服務,構建了覆蓋多領域的生態文明氣象服務保障體系。為推動氣象高質量發展,中國氣象局、國家發展和改革委員會聯合印發《綜合氣象觀測業務發展“十四五”規劃》,明確我國建成陸??仗煲惑w化、協同高效精密氣象監測系統的目標任務。

        一圖讀懂《氣象高質量發展綱要(2022-2035年)》

        2.中國氣象局全球天氣數值預報模式(CMA-GFSV4.0)投入業務運行

        在全球天氣數值預報方面,中國氣象局全球天氣數值預報模式(CMA-GFS V4.0投入業務運行,氣象“中國芯”更加強大。2022年,CMA-GFS V4.0進一步提高了氣象衛星資料應用效率和預報精準度,氣象衛星資料同化占比從78%提升到80%,模式最高可用預報天數達8.5天,全球空間分辨率從25公里提高到12.5公里,熱帶預報偏差顯著減小,四維變分計算精度進一步提升。CMA-GFS V4.0的西風環流指數、強降水、副熱帶高壓和臺風預報均較現有業務版本預報性能有明顯提升,模式中期時效改進更為顯著,降水強度和落區的預報穩定性明顯提高。除此之外,還建立了CMA-GFS 1/10°全球浪潮流耦合海洋氣象數值預報子系統,預報性能與國際主要業務中心相當。

        3.分眾式氣象服務能力建設再上新臺階

        在分眾式氣象服務能力建設方面,公眾氣象服務滿意度達93分。全面完成國家突發事件預警信息發布能力提升工程。聯合農業農村部門創新發布農業氣象災害風險預警。聯合公安部道研中心建立信息專項工作組,實現108條惡劣天氣高影響路段基礎信息的共享和應用;聯合公安部交科所編制氣象行業標準,發揮技術頂層設計與引領作用。國省協作助處置精準施策,聯合開展路段現場勘查,構建融合氣象條件、道路線形和位置類型的高影響路段風險預警矩陣指標;形成4類惡劣天氣風險預警指導產品,支撐省級“一路三方”協同聯動預警處置。氣象災害紅色預警在各主流媒體新聞客戶端和抖音、今日頭條等新媒體平臺彈窗發布。國家統計局調查顯示,2022年預警信息公眾覆蓋率達97.7%,公眾氣象服務滿意度達93分,均再創新高。

        4.新增67部天氣雷達

        2022年,我國新增67部天氣雷達,全國雷達監測覆蓋率提升3.3%。重點強化西部易受災地區和人口聚集地區監測能力,西部地區監測覆蓋率提升6.5%。依托補短板工程,重點在以西南為主的西部地形復雜且人口聚集的監測空白區、長江流域和黃河流域新一代天氣雷達監測空白縫隙地區以及氣象災害影響較嚴重的東北農墾和林業保護區,由國家投資建設146部X波段雙偏振天氣雷達,1公里高度覆蓋率再提升10%。具有獨立自主知識產權的新一代天氣雷達業務軟件(ROSE 2.0)在全國推廣運行。研發天氣雷達拼圖系統v3.0版并推廣應用,產品時效由10分鐘提升至7分鐘,定量估測降水準確率提升7.81%達到71.3%?;浉郯墓步?0部天氣雷達,率先建成大灣區相控陣雷達協同監測網。建成世界數量最多的天氣雷達網,全國雷達1公里高度覆蓋率32.58%。

        5.新增兩顆風云氣象衛星投入業務運行

        在衛星觀測方面,新增風云三號E星、風云四號B星投入業務運行,完善了我國極軌、靜止衛星組網運行觀測體系。截至 2022年底,共有 7顆風云氣象衛星組網在軌運行(4顆靜止衛星、3 顆極軌衛星),是世界唯一同時運行上午、下午、黎明星的國家。極軌衛星每6小時提供一次完整全球觀測資料。風云三號E星提供在黎明時刻的地球大氣觀測數據,結合上午和下午軌道衛星的觀測,增加了對太陽輻射和地球物理參數變化特征監測頻次,能夠更加精準地揭示地球大氣變化特征。風云四號B星與風云四號A星組成我國新一代靜止軌道氣象衛星觀測系統,實現雙星組網,共同對大氣和云進行高頻次監測,完成規定區域掃描所用時間縮短為原來的1/5,掃描精度提高1倍;可獲取晴空和薄云區域的大氣垂直信息;監測地球輻射、冰雪覆蓋、海面溫度、氣溶膠和臭氧等;實時監測洪澇、高溫、寒潮、干旱、積雪、沙塵暴和植被;獲取空間環境監測數據;生成各種大氣物理參數和定量化產品,進一步滿足我國及“一帶一路沿線國家和地區氣象監測預報、應急防災減災等服務需求。

        圖為風云三號E星在黎明時刻監測全球云系 國家衛星氣象中心供圖

        6.中國氣象衛星廣播系統(CMACast)轉星升級

        在氣象科學數據傳輸方面,氣象衛星廣播建設再上新臺階,中國氣象衛星廣播系統(CMACast)實現轉星升級,覆蓋國家和地區由21個增至65個,覆蓋范圍東到太平洋島國巴布亞新幾內亞,西到非洲大部分地區(非洲西北地區除外),包含了亞太地區以及中東、非洲等65個“一帶一路”國家和地區。CMACast作為全球三大氣象信息對地廣播系統之一,與美國、歐洲衛星廣播網共同組成全球對地觀測數據廣播系統,可為氣象、教育、航天、科研、水利等領域用戶提供地面觀測、高空觀測、數值預報產品、衛星資料等12大類、300余種氣象基礎數據和定制產品服務,汛期期間每日播發文件里可達460GB。CMACast完成自主可控的技術更新后,數據加密和用戶身份識別技術升級,服務精細化程度、傳輸穩定程度和數據安全保障能力顯著提升,可按用戶需求提供不同的數據授權策略,提供定制化的氣象數據服務,服務國內、國際用戶水平進一步提高。

        7.新增4架高性能人工增雨作業飛機

        在人工影響天氣業務方面,新增4架高性能人工增雨作業飛機,完成532臺(套)地面作業裝備自動化升級改造。2022年,依托西北區域人工影響天氣能力建設項目,新增2架新舟60型和2架空中國王350型高性能人工增雨作業飛機。其中,新舟60型首次實現任務系統的國產化集成整合和國外大氣探測設備的集成控制,空中國王350型首次實現所有軟、硬件的國產化改裝,打破了國外企業在空中國王系列飛機人影構型改裝集成的壟斷。全國人工影響天氣裝備彈藥物聯網全面應用覆蓋率達到70%,被評選為2022年“質量提升年行動先進典型成果,彈藥全流程監管水平進一步提升。截至2022年底,全國完成532臺(套)地面作業裝備自動化升級改造,形成現代化空地作業能力,增雨作業面積約522萬平方公里,防雹作業保護面積約65萬平方公里,在應對2022年南方高溫干旱、森林防滅火、保障糧食安全和生態修復中發揮了重要作用。

        人工增雨飛機“新舟60”開展增雨作業后,內蒙古海拉爾機場雨后現彩虹。張波 攝影

        8.全國氣候可行性業務技術體系基本建立

        在全國氣候可行性業務方面,全國氣候可行性業務技術體系基本建立,完成790項重大工程可行性論證。其中,北京市氣候中心編制的《街區尺度氣候適應性城市規劃研究及應用——以北京東四街區為例》等6篇報告獲評中國氣象局2022年度優秀氣候可行性論證報告一等獎。河南省氣候中心編制的《鄭州至洛陽高速公路氣候可行性論證報告》等12篇報告獲評中國氣象局2022年度優秀氣候可行性論證報告二等。為推動氣候可行性論證職能落實,已出臺23部地方性氣候資源法規(規章),制定發布36項氣候可行性論證技術標準,建設完成氣候可行性論證業務系統。過去5年對全國700多個開發區、2900余項重大規劃和重點工程項目開展氣候可行性評估,為減少氣候風險提了支撐保障。

        9.建成新一代氣象災害監測預警平臺

        在天氣智能監測預警建設方面,建成新一代氣象災害監測預警平臺,強對流天氣預警時間提前至42分鐘。完成氣象災害綜合風險普查,摸清氣象災害風險隱患底數,為防災減災提供科學決策依據。2022年,中國氣象局短臨預報業務系統(SWAN3.0正式發布,實現了先進短臨算法產品的國省市縣四級共享。SWAN3.0充分利用氣象衛星、氣象雷達、數值預報、氣象信息“四大支柱”,升級整合國家級核心短臨算法,快速形成業務能力;與清華大學、南京大學、中國氣象科學研究院、中國氣象局武漢暴雨研究所等高校院所合作,引進深度學習、雙偏雷達、X波段雷達的先進算法,提升短臨算法精準度;改變單一固定閾值報警理念,基于歷史氣候態,實現全國范圍一站一值的智能監測報警,并配合預警信號、地質災害、鄉鎮河流等信息建設融合報警服務體系;關注極端致災對流天氣,尤其重點研發了極端大風(包括龍卷)監測預警技術,基于AI實現0-6小時分級大風預報。

        10.高質量氣象數據收集處理能力顯著提升

        在氣象數據分析處理方面,高質量氣象數據收集處理能力顯著提升,新增330余種地球系統多圈層氣象相關數據。數據資源持續豐富,兩年來新增數據15PB,數據量增加30%。研制開發“全球-中國-局地”一體化氣象監測產品體系,全球10公里、中國區域1公里、局地百米級實況分析產品投入應用。數據資源發現與收集取得新進展。通過5種主要渠道收集全球多圈層數據資源,年增量15.2PB,日增量41TB。數據產品核心業務支撐能力取得新突破。全年研發數據產品71種,產品自主支撐占比從56%提升至77%。數據質量監視與評估機制取得新成效。優化研發7種基礎數據質量控制技術并融入“天擎”。2022年,發現并推動解決全國6557個臺站元數據及8萬余個觀測數據質量問題,元數據質量問題基本“清零”。

        (作者:劉蕊 王婉 宋建洋 楊金紅 謝利子 李德泉 盛杰 責任編輯:張明祿)

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