数值预报模式是气象精准预报的核心基础，强化数值预报模式应用，对大力发展我国自主可控的地球系统数值预报模式意义重大。两年来，中国气象局地球系统数值预报中心（以下简称“数值预报中心”）围绕数值预报协同发展，以科学管理赋能改革创新，破除体制机制障碍，锚定“卡脖子”技术持续攻关，多项核心技术取得突破性进展。2021年9月中国气象局地球系统数值预报中心成立，揭牌仪式现场。王京 庄白羽 摄数值预报中心成立以来，聚焦核心技术攻关，构建无缝隙天气气候预报预测数值模式体系，推动我国数值预报业务能力提升。今年7月，预报员们提前5天预测台风“杜苏芮”走向，为受影响省份采取防范措施争取了宝贵时间，而精准的预报，离不开数值预报模式的支持。今年5月，中国气象局全球同化预报系统（CMA-GFS）V4.0正式投入业务运行，北半球可用预报天数首次突破8天，全球预报空间分辨率从25公里提升到12.5公里，成为我国数值天气预报模式发展的一个重要里程碑；完成1公里1小时中尺度天气数值预报系统（CMA-MESO）运行测试评估，24小时预报中国东部区域用时仅30分钟左右。模式水平分辨率的提高，不仅可以提升中尺度对流系统发生、发展过程的模拟能力，捕捉更为细节化的天气变化特征，同时还能改善强降水的预报效果，提高暴雨预报准确率,在支撑全球热带气旋路径预报等方面也将发挥更大作用。国家气象中心全球气象室正高级工程师杨舒楠认为，CMA-GFS模式对5至6天以上的环流形势把握得更加稳定，既对提升全球预报准确率、延长灾害性天气预报预警提前量提供很大帮助，又对我国全球气象业务的科技支撑自立自强、数据资料自主可控有重要意义。而CMA-MESO更高的分辨率可以更好地反映降水极值，在今年的华北暴雨对流性降水预报中提供了较高的参考价值。加快实现高水平科技自立自强，是推动高质量发展的必由之路。自立自强的底气，来源于坚持自主创新和点滴进步汇聚而成的强大力量。国务院印发的《气象高质量发展纲要（2022—2035年）》中指出，我国将大力加强地球系统数值预报中心能力建设。“要面向国家战略，发展自主可控的地球系统数值预报模式。”中心主任姚学祥坚定地表示，“数值预报是气象领域的‘芯片’，数值预报各团队自主研发的CMA-GFS预报质量接近欧洲；加速开发模式快速同化系统，基本摆脱对国外技术路径的依赖。”2023至2035年模式发展路线图 数值预报中心 供图
两年来，数值预报中心进一步加强雷达、卫星资料的同化应用。卫星资料同化占比从78%提高到80%，风云气象卫星资料同化应用从12%提高到14%；强化雷达和风廓线资料同化应用，天气雷达资料在区域业务模式中的使用占比从51.79%提高到54.13%。数值预报中心按照两步走的发展战略，坚持创新导向，强化下一代模式联合攻关，明确现有业务模式和下一代地球系统模式的阶段性任务和发展目标。在持续深化体制机制改革、开展交流合作方面，数值预报中心强化与预报、观测、信息、服务和科研等上下游单位协同联动，针对下一代模式研发，优化区域模式国省统筹研发任务。依托数值预报部门重点实验室建设，深化与科研院所和高校的战略科技合作。同时，深度参与国际数值预报模式发展技术交流，9月，地球系统数值预报国际学术交流活动、第九届数值预报科学指导委员会召开，进一步推动我国数值预报模式在技术攻关、前沿发展方面有所突破。为第九届数值预报科学指导委员会委员颁发聘书 数值预报中心 供图
科研行千里，终要经历成果转化这一关，核心技术正落地转化为守护安澜的力量。目前，中国气象局数值模式已圆满完成“北京冬奥会”“建党百年阅兵”“成都大运会”“杭州亚运会”等重大活动气象保障服务工作，还在今年的全球导航业务、西北太平洋和北印度洋等海洋气象灾害监测预报预警以及“一带一路”气象服务中发挥了重要作用。“未来，数值预报中心将加快推进下一代模式研发，发展自主可控的地球系统数值预报模式。以更大的胸怀、更宽的视野、更务实的态度，建设国际一流的数值预报创新中心。”姚学祥掷地有声地说。近日，杭州亚运会盛大开启。赛场上，运动员不断超越自我；赛场外，保障人员确保赛事顺利进行，这背后离不开精准的天气预报。数值预报作为现代气象预报最核心的关键技术之一，已成为国际气象科技创新博弈的重要领域。随着我国数值预报模式研究蓬勃发展，面对全国各地研发的不同数值预报模式，急需一个开放的支撑平台和交流反馈渠道。在此背景下，数值预报国省统筹研发工作应运而生。“以往，由于各地各自研发数值预报模式，代码很难共享集成，制约了模式研发的协同能力。”中国气象局地球系统数值预报中心（以下简称“数值预报中心”）科技业务处处长孙健介绍。围绕中尺度天气数值预报系统，数值预报中心牵头开发模式统一研发平台，联合各区域气象中心及省（自治区、直辖市）气象部门，共同研发地球系统数值预报技术。应对成都大运会复杂地形挑战，数值预报中心发布的地形图 数值预报中心 供图今年6月，在各参与单位通力合作之下，形成了区域模式1公里基准版本，先后打通北京、四川、广东、陕西、上海、重庆等省（直辖市）的访问通路，实现一站式访问。8月，数值预报科创平台1.0版正式上线，开启了数值预报协同研发的新篇章，基本形成国省气象部门对内协同、对外互动、内外协调的统筹研发格局。数值预报中心业务运行室副主任胡江凯介绍，“通过数值预报科创平台，国省参与研发用户可随时获取最新的代码版本，使用平台上的代码库、数据、算力等资源进行模式开发、调试、集成，还可进行算例模拟、参数化试验，并在线检验预报性能。”为提高天气预报准确性，数值预报国省统筹研发工作一路攻克技术难题。在四川、重庆、江苏等区域模式试点省份，当地研发人员反馈，中尺度天气数值预报系统缺少必要的静态数据集和观测数据集，在产品应用、诊断评估等方面存在技术指导不足等问题。数值预报中心打破数据协同瓶颈，设计了统筹研发与代码版本发布共享流程。“数值预报科创平台上线后，获取代码版本更便捷，团队开发成果交汇方便，还可以在平台上利用国家级资源开展模式试验。”重庆市气象科学研究所高级工程师高郁东反馈。除了技术攻关和实现资源共享以外，在杭州亚运会气象保障工作中，国省统筹新成果也“大展身手”。浙江省气象科学研究所灾害性天气研究室副主任邱金晶介绍：“在数值预报中心的技术支持下，我们开展了国产自主研发的1公里中尺度数值天气预报模式在浙江的本地化应用研究，并在国产高性能计算机平台上进行了业务化运行，首次实现了数值天气模式的全流程国产化。此外，在全国范围内率先实现了对流可识别尺度（3公里）的区域集合预报系统在省级层面的本地化业务应用，为亚运赛事气象服务提供决策依据。”借助国省统筹机制的助力，浙江省精细化预报水平向前迈进了一大步。
时下，气象部门学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想主题教育（以下简称“主题教育”）正在深入开展，作为第一批主题教育单位，中国气象局地球系统数值预报中心（以下简称“数值预报中心”）以主题教育为契机，通过党建引领聚合力，筑牢人才队伍发展基石，推进数值预报事业高质量发展。8月2日，在数值预报中心组织的台风“卡努”目标观测和同化预报专题会上，来自数值预报中心、国家气象中心和国家卫星气象中心等单位的专家围绕台风监测实况、观测区域调整需求、平行试验系统运行等问题开展深入交流。
这是数值预报中心坚持“人民至上、生命至上”，实现观测、预报、服务全链条协同联动的一次有益尝试，是以主题教育推动业务服务的重要实践。自主题教育开展以来，数值预报中心把理论学习、调查研究、推动发展、检视整改、建章立制有机融合，对标监测精密、预报精准和服务精细，全面推进数值预报核心技术攻关。中国气象局地球系统数值预报中心专家大运会现场保障数值预报服务产品 数值预报中心 供图数值预报中心党委书记李红山介绍，中心坚持党建引领，将调查研究作为模式高质量发展的突破口，边学习、边调研、边总结、边整改、边转化，确保学用结合，以推动地球系统模式高质量发展的工作实效检验主题教育成果。也正是在主题教育期间，数值预报中心完成全球模式新版本研发、科创平台上线运行以及提升模式计算时效、开展鲁篷远渔028号渔船倾覆搜救服务等多项工作，在汛期气象服务、重大活动气象保障、科研攻坚中交出完美答卷。“党支部充分发挥战斗堡垒作用和党员先锋模范作用，围绕提高预报准确率这一核心目标，在自主发展我国数值预报核心技术上取得突破性进展。”数值预报中心模式技术室原党支部书记孙健表示。作为中国气象局重点创新团队天气气候一体化模式系统团队的主要承接单位，模式技术室紧紧围绕主责主业，解决全球和区域模式的计算精度、降水模拟、计算效率等关键问题，为中国气象局地球系统模式研发奠定坚实基础。数值预报中心工作人员在青藏高原开展红外高光谱地表发射率观测实验 张艺博 摄
其他创新团队在各自领域亦发挥重要作用。比如，中国气象局重点创新团队模式资料同化与资料再分析团队将持续完善现有CMA-GFS和CMA-MESO的性能，推进下一代一体化同化框架关键技术研发，建立下一代全球四维变分原型系统与区域云可分辨尺度三维变分系统；中国气象局青年创新团队高分辨率区域环境数值预报团队致力于构建3公里到5公里高分辨率区域环境数值预报关键技术体系，提高1公里/小时系统降水评分，实现区域海洋环境数值模式稳定运行。创新团队建设是数值预报中心人才队伍建设的一个缩影。以点带面，连点成线，该中心人才队伍建设脉络清晰呈现——引进人才。组建214人队伍，覆盖模式研发、综合办公等方面；评价人才。建立以团队评价和个人贡献相结合的数值预报人才评价机制。用好人才。引进高层次人才，合理确定高层次人才薪酬水平。一系列有力举措，促进数值预报中心成功打造人才高地。瞄准贡献强劲的中国气象“芯”力量这一目标，数值预报中心从未止步，在人才队伍建设的路上持续构建“凤巢”，引才筑梦。
