天气业务现代化建设问题的分析与思考(山东授课

天气业务现代化建设问题的

分析与思考

毕宝贵 国家气象中心 2015/5/23

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内容提要

1. 天气业务现状与不足 天气业务发展趋势与国内外对比分析

国家级天气业务现代化发展思路与探索 天气业务现代化思考与对策

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天气业务发展趋势 技术体系：数值天气预报向“两 端”和集合预报发展应用 业务体系：从空间到海洋、从天 气到气候的无缝隙业务 产品服务体系：数字化、概率化 (4D大数据)以及由气象预报预 测向气象灾害风险的延伸 发展机制：强强联合攻关机制，

提升业务技术能力Page 3

数值天气预报技术支撑数值天气预报是气象业务现代化的最核心指标，世 界数值预报水平大致可分为三大阵营：RMS surface pressure error over the Northern Hemisphere

业务中心

全球模式

ECMWFUKMO NCEP JMA

T1279 L9125km L70 T574 L64 T959 L60 T789 L70 T639 L60 20km L600.35°*0.23° L80

第一阵营：ECMWF 第二阵营：英国气象局(UKMO)、美国国家环境预报中心(NCEP)、日本气象局(JMA)、加拿大 环境署(CMC)、法国气象局(Meteo France)、 德国气象局(DWD) 第三阵营：中国(CMA)、巴西、澳大利亚 Page 4 (CAWCR)、 韩国(KMA)、俄罗斯

France CMA DWD CMC

分辨率：16-45公里

ECMWF NWP的现状和发展1975 > 1992 > 2012: from 10d-single to 13m-ensemble fcsForecasting have been evolving and improving: 1980: single forecast, up to 10d, at synoptic scale, of atmosphere and land 2005: probabilistic forecasts, up to 6 months, at convective scale, of atmosphere, land and ocean 2030: probabilistic forecasts, up to ~ 2 years, at 10 km, of the atmosphere with chemistry, land, rivers, oceans

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构建从空间到海洋、从天气到气候的无缝隙预报预测业务体系

美国天气-气候无缝隙预报预测业务体系框架图

Seamless has several meanings:– Timescales from nowcasting to decadal – Multi-Hazards and Environmental PredictionPage 6

– From Hazard to Impact to Risk-based Warnings

NCEP天气气候无缝隙产品精度多样化NWFD两大类(基本要素、海洋气 象)15小项，空间分辨率10公里

精细化分辨率5KM,168小时(逐1 小时、3小时、6小时、12小时)

准确率中央台

NDFD四大类(基本要素、灾害性天气、 气象灾害、海洋气象近40小项，空间 分辨率2.5公里

任意格点未来7天逐小时

NCEP

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数字化预报技术支撑工具

国内现状 统计降尺度

业务流程基础--数据库(NWFD)

国际现状

业务流程基础--数据库(NDFD) NDFD协调一致性质量控制 统计降尺度、动力降尺度 BLENDER工具 图形化预报编辑平台(GFE)--智能初始化工具(地形) --智能编辑工具(协调云、降水、能见度 、温度之间的关

系)

格点编辑工具

--落区到格点反演

图形编辑工具“Drawing and editing tools”--落区到格点反演 --任意分辨率和投影的格点产品 --边界区域处理

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国外先进平台发展趋势 解决大数据的快速应用 – 解决方案：基于SOA架构的开放架构建设，实现气象数据分区分 层后的分布式数据存储及远端数据的快速应用 – 典型代表：美国AWIPS II、英国HORACE、韩国 COMIS-III、法 国Synopsis 基于模式资料的预报及检验应用 – 解决方案：提供格点资料的快速解析、分析及应用方案，提升集 合预报使用能力，利用格点化预报制作平台将预报员主观经验与 模式资料结合。 – 典型代表：美国AWIPSII、澳大利亚 NexGenFWS 、欧洲 ECMWF METView、法国Synopsis 预警综合应用 – 解决方案：高时空分辨率模式资料使用、观测资料监视能力及外 推能力提升以及精细化图形及文字产品 – 典型代表：澳大利亚 NexGenFWS 、德国Ninjo、美国 AWIPSPage 9

高效集约的业务布局省 主要任务 重点项目 国家级 区域级 (区、 市) 全球数值模式 数值天气预报业 务 区域数值模式 数值预报检验 数值产品释用 监测业务 灾害性天气监测 气象灾害监测 天气尺度分析 天气图分析业务 中尺度分析 数值预报图订正 临近预报 短时预报 天气预报业务 短期预报 中期预报 延伸期预报 预报产品检验业务 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 地市 级 县级

NDFD

LDFD

传统的多层级、重复性的业务布局和流程也经无法适 应快速更新、及时精准、批量作业的现代作业方式Page 10

美国建立了国家级、地方级两 级业务体制，国家级负责指导 预报，地方预报员在国家级格 点指导产品基础上完成快速订 正、本地报警、预警发布等预 报服务。

Changing the ParadigmWeather (What the weather will be)郑局长在2011年局长研讨会提出： 既要提高气象要素的预报准确率，又要结 合各地天气气候特点和实际需求，加强对 灾害性天气可能引发的气象灾害风险的评 估和预估工作。 2012-2014年推动山洪地质灾害风险预警

Impacts (What the weather will do)Page 11

Good forecasts are not enough ——impact and risk required4-day forecast Typhoon Haiyan was highly predictable and very well forecast several days in advance The risk was predicted more than a week ahead Effects of storm surge were understood And yet… Most vulnerable people were not protected

11-day forecast

Food aid was not mobilised until after the event

How do we make more effec …… 此处隐藏：3527字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……