2015年度公益性行业（气象）科研专项指南

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1、2015年度公益性行业（气象）科研专项指南1.天气领域（12项）编号任务名称主要研究内容预期目标101FY卫星资料在台风和强对流天气监测预警中的定量应用关键技术研究和产品开发研究基于多源卫星观测资料的台风风场及结构特征监测技术，包括优化基于红外通道亮温的台风大风估算方法，研发云雨结构特征和特征变化参数的定量提取技术，以及相关产品生成。开发基于FY-4扫描辐射计多通道数据的对流云团定量判识、路径追踪技术，研究FY-4闪电成像仪产品与地基闪电监测结果的匹配方法，研发基于FY-4新型遥感资料的强对流监测预警产品。研

2、究基于FY-3和FY-4的卫星云图及环境场特征提取方法，以及卫星特征产品与数值模式、常规观测综合应用技术。形成基于多源卫星资料的精细化台风定量监测产品和基于FY-4的新型遥感资料的强对流监测预警产品。研究成果经过精度和适用性检验后，集成到SWAP平台，面向全国气象台站推广，为天气预报业务提供支撑。102风廓线雷达综合评估及在华东数值预报中的应用研究研发合理有效的风廓线雷达观测资料质量控制算法、进行观测误差统计。发展风廓线雷达资料在数值预报中的同化方法并进行资料同化影响分析。开展风廓线雷达观测网布设计及其合理性

3、（OSSE）评估。将风廓线雷达资料应用于复杂高影响天气的数值模拟和诊断分析。提供融合了风廓线雷达观测的高质量客观分析场及诊断产品，实现风廓线雷达观测在数值预报模式中的实时有效应用，试验结果表明对数值预报有正贡献。提供风廓线雷达观测数据质控算法源代码和技术文档说明，给出风廓线雷达网布点合理性评估报告。103面向业务化应用的全球四维变分同化系统研究在现有GRAPES全球四维变分同化系统的基础上，针对业务化应用的要求，改进GRAPES全球切线性和伴随模式，开发GRAPES-4DVAR并行算法，提高非常规观测的同化效

4、果和同化系统的计算效率，建立全球四维变分同化业务化系统。到2017年底，使GRAPES全球四维变分同化系统的同化效果不低于同期的GRAPES全球3DVAR系统，同化的观测数量增加，计算时间减小到1个小时之内，具备业务应用能力。104多尺度资料同化与快速循环精细化0-12h短临预报系统研究研究开发应用于强对流定量降水精细短临预报的三维多源资料同化与快速循环技术。针对大尺度、中尺度、及对流尺度不同资料的物理特征，发展多尺度同化方法，有效地同化常规天气尺度观测、雷达观测以及闪电观测，建立一个具有业务预报能力的多尺度

5、分析、快速循环、无缝隙0－12小时的定量降水预报系统。实现区域中尺度观测网的多尺度融合分析，建立15分钟（0－2h预报时效）和1小时（2－12h预报时效）快速循环更新的短临同化预报系统RMAPS，提高强对流天气定量降水的短时和临近预报能力。105GRAPES区域集合预报多尺度混合扰动关键技术研究开展区域GRAPES模式初值误差增长特征分析，研究包含全球大尺度和区域中尺度初值扰动信息的多尺度混合初值扰动技术。研究时间、空间相关的物理过程参数化随机扰动技术。开发高影响天气集合预报产品（如短时强降水，大风，强对流风

6、险）、极端天气集合预报产品，以及结合流域特征的中小河流洪水风险预报产品，建成产品分析处理系统。认识区域GRAPES模式的预报误差增长特征，建成基于多尺度混合初值扰动技术和物理过程参数化方案扰动技术的15km分辨率区域GRAPES集合预报系统，系统集合发散度和高影响天气概率预报技巧高于国家级现有同类业务系统，集合预报产品集成到中央气象台预报业务平台。10106空间天气态势分析及分级描述方法研究研制太阳活动态势水平关键要素提取及定量化算法，研究揭示太阳风扰动在行星际间的传播以及极光区沉降粒子能量注入机制。研究电离

7、层态势定量化分级描述方法，以及太阳活动和地磁活动指数化分级方法，研究设计空间天气态势图制作原则和形式。完成表征主要空间天气区域关键要素的提取和定级描述算法，建立关键空间天气参量的量化指标体系和态势图制作与分析技术，构建空间天气态势图实验系统，实现在业务预报中的应用。107中国不同气候区域夏季短时强降水的中尺度结构特征对比分析及关键预报因子研究针对不同区域（西北高原、西南、华南、江淮流域和华北等不同气候特征区域），开展夏季短时强降水时空分布特征、天气尺度配置结构、中尺度结构特征的对比分析和短时强降水形成机理的研

8、究，构建上述5个不同气候区域夏季短时强降水的短时临近预报指标和物理模型。形成我国西北高原、西南、华南、江淮流域和华北等不同气候区域的夏季致灾性短时强降水的物理模型，建立不同气候区域短时强降水的短时临近预报（0-6小时）指标体系，预报指标和物理模型在业务中试用并评估效果。108典型城市群静稳天气客观识别及雾霾中短期预报方法研究研究紫外波段气溶胶光学参数算法，结合多源卫星数据和地基数据等，开发卫星紫外气