中国气象局关于印发数值天气预报发展规划（2011-2015年）的通知
（气发〔2010〕175号）
各省、自治区、直辖市气象局，各直属单位，各内设机构：
现将《数值天气预报（GRAPES）发展规划（2011-2015年）》印发给你们，请认真组织实施。中国气象局2008年8月26日印发的《中国气象局数值天气预报业务发展计划（2008-2012年）》（气发〔2008〕398号）同时废止。
二○一○年十二月二十一日
数值天气预报（GRAPES）发展规划（2011-2015年）
(中国气象局 二〇一〇年十二月)
目 录
一、现状与问题分析
（一）现状与发展趋势分析
1.国内现状
2.国际现状
3.发展趋势
（二）存在的主要问题
1.GRAPES系统核心技术有待改进
2.业务应用软硬件支撑能力有待提高
二、指导思想与发展目标
（一）指导思想
（二）发展目标
1.总体目标
2.具体目标
三、主要任务
（一）数值预报业务系统
1.全球模式
2.区域模式
3.资料同化与应用
4.集合预报
5.台风模式
6.并行计算技术
（二）业务应用系统
1.模式检验
2.产品开发
（三）系统运行与支撑系统
1.系统运行监视与诊断系统
2.支撑软件系统
（四） 数值预报前瞻性研究
1.数值预报理论和方法研究
2.THORPEX与我国数值预报技术发展
3.观测试验与数值预报技术改进
四、保障措施
（一） 加强组织领导，明确任务分工
（二） 加强队伍建设，完善用人机制
（三）建立稳定的投入机制，确保计划的有效实施
（四）以开放实验室为平台，加强国内外合作与交流
（五）建立高性能计算机和资料获取保障机制
数值预报技术是决定预报预测业务能力的根本因素，也是一个国家气象现代化的重要标志。为加快推进数值预报业务的发展，提高GRAPES模式的业务预报水平，根据《
国务院关于加快气象事业发展的若干意见》（国发〔2006〕3号）、《中国气象局关于发展现代气象业务的意见》（气发〔2007〕477号）和《现代天气业务发展指导意见》（气发〔2010〕1号），编制本规划。
一、现状与问题分析
（一）现状与发展趋势分析
1.国内现状
我国数值天气预报业务经过多年发展，逐步从引进吸收与自主研发并重转入了自主研发、持续发展的新格局。在国家级初步构建了包括全球和区域模式预报系统、集合预报系统及专业数值预报系统在内的较为完整的数值预报体系。T
L639L60可用预报时效达到6.5天以上，预报产品在业务中得到广泛的应用；GRAPES中尺度数值预报系统2004年实现业务化；GRAPES全球中期数值天气预报系统2009年3月实现准业务运行；全球台风路径预报能力逐步提高，台风路径距离误差24小时预报在125公里以内，48小时预报在220公里以内，72小时预报在330公里以内。
除了西藏自治区气象局以外，其余30个省（区、市）都建立了不同程度满足业务与科研需要的区域中尺度数值预报系统，其中WRF、MM5、GRAPES等中尺度模式得到了较为广泛的应用。
2.国际现状
目前，欧洲中期数值预报中心（ECMWF）、英国气象局、法国气象局、加拿大气象局、日本气象厅、澳大利亚气象局等发达国家都已经建立了气象资料四维变分同化系统。在未来3年的时间里，世界数值预报先进国家的全球模式分辨率都将提高到10-25km，达到了全球中尺度模式的水平，尤其是ECMWF的确定性预报业务模式已于2009年底升级为T
L1279 L91，水平分辨率约16km，垂直分层达91层， 全球中期集合预报业务模式也相应升级为T
L639 L91，水平分辨率约达30km。另外，为期10年的国际“观测系统研究与可预报性试验”计划（THORPEX）正在世界气象组织框架内组织实施，将有力地推进观测-预报交互系统技术、资料同化技术、多模式多中心超级集合预报技术的发展，加速提高1-14天数值预报准确率。
3.发展趋势
概括来说，未来3-5年业务数值预报的发展趋势可归纳为：
（1）高分辨率模式快速发展。全球模式的分辨率将达10公里，垂直方向扩展到0.01百帕，全球模式将进入高分辨率中尺度数值预报模式时代；有限区域数值预报模式的分辨率将达1公里左右。
（2）物理过程参数化方案更加精细化。近年来数值天气预报模式、气候模式的物理过程越来越复杂，各圈层及其相互作用更加全面，模式中使用的各种物理过程及其相互作用越来越细，越来越强调深入结合观测资料研究评估模式的动力物理过程，尤其是云微物理过程。
（3）变分与集合卡尔曼滤波混合或者集合-变分的新同化技术得以发展，遥感资料得到更广泛的使用，特别是有云区卫星遥感资料在数值预报中的有效应用。以四维变分同化为基础的集合-变分同化或混合资料同化技术将成为未来资料同化技术的主流发展方向。
（4）集合预报技术得到深入发展，业务上得到广泛应用。奇异向量初值扰动方法进一步发展，尤其是包括水汽的能量模的计算在低纬热带区域的改进和业务应用；物理过程扰动技术在区域模式集合预报中的应用，以及多模式多中心超级集合预报技术的应用发展。
（二）存在的主要问题
1.GRAPES系统核心技术有待改进
经过10年的发展，我国已初步建立了区域和全球GRAPES业务系统。但是，与实际业务需求和先进国家业务数值预报水平相比，GRAPES模式系统业务能力仍有较大差距。GRAPES模式系统可用预报天数较短（平均仅为6天左右），GRAPES全球中期预报的前三天预报技巧下降过快；区域GRAPES中尺度模式的中国区域降水预报偏差较大，预报降水量偏大。目前GRAPES系统中存在的主要问题可归纳为：
（1）同化系统不完善。目前GRAPES全球中期数值预报三维变分准业务系统同化的资料量较少，资料（包括常规、卫星、雷达、自动站）的质量控制和模式的水汽预报技术薄弱。GRAPES四维变分同化仍未达到业务应用的技术水平，严重制约了大量的卫星等遥感资料的有效同化应用，从而影响同化系统为数值模式积分提供高质量的初值。
