（1）现状及主要问题分析
目前业务运行的系统中主要是对数值预报业务流程的运行状况进行监视，尚缺乏一套较完整的信息系统对资料同化中的业务资料使用状况和模式预报产品性能检验进行监视，数据不规范，方法缺乏集成，系统分散，自动化程度不高，实时性不强。
（2）重点任务
建立和改进对观测资料实时统计、预报产品实时检验的信息系统，形成统一规范管理，拓展业务运行监视的内容；逐步集成各种诊断方法，形成统一诊断系统，提高科研用户进行模式诊断的工作效率。
（3）年度计划
2011年，研发针对各类同化资料实时监视和统计的技术， 针对同化中的常规资料和主要卫星资料的相关统计信息进行结构设计；改进模式预报检验数据的规范化设计，对模式预报检验产品进行规范化管理，建立运行监视流程和显示平台原型系统；开展诊断方法和用户需求的分析工作。
2012年，增加和完善统计功能、检验方法和资料种类，提供更多的资料统计和预报检验产品；集成现有诊断方法，满足通用基本诊断功能。
2013年，在监视系统中增加各种统计报告自动生成功能，开发对资料异常事件的通知功能；完善诊断工具交互功能。
2014－2015年，开展系统效率优化，增加功能支持用户定制服务；优化诊断系统，开展在线模式诊断技术研究。
2.支撑软件系统
（1）现状及主要问题分析
在GRAPES系统发展过程中，开展了软件系统功能规划，着重围绕软件程序管理技术、数据处理与管理技术、数据可视化技术、中试平台技术以及业务运行管理等技术，在逐步引进、吸收欧洲中期天气预报中心的相关技术基础上，同时兼顾美国环境预报中心（NCEP）等国际先进业务中心的软件技术发展，进行本地化应用和改进，逐步建立适合GRAPES业务研发的软件体系。目前已经从欧洲中期天气预报中心相继引入了作业运行调度系统、试验配置软件和数据管理系统（MARS）。
（2）重点任务
建立完善的软件开发配置管理系统，提供程序代码配置服务，实现对数值预报程序代码有效管理，支撑GRAPES代码的有序开发和软件质量保障，建立GRAPES版本发布系统，实现版本的方便获取和更新；发展资料管理与检索软件，提供数值天气预报模式研发与业务海量数据访问服务，支撑研发试验对各种本地资料的获取，支撑远程用户对业务数据的获取；完善图形后处理软件，支撑模式开发所需的模式诊断工具和数据图形产品服务；研发通过人机交互的可配置界面进行各种软件系统集成的技术，发展中试平台，支撑研发用户更方便高效的开展研发试验；优化运行监控调度，建立业务作业统一运行调度服务，实现在不同高性能计算平台上稳定运行，支撑高效运行管理和快速业务备份。
（3）年度计划
2011年，完善版本管理系统，推进科研业务开发程序的全面规范化管理，建立版本发布系统；研究通用数据编解码技术，开展业务研发数据平台建设；设计业务数据访问可视化系统；改进资源管理调度策略，对业务和科研的资源需求进行时间分片的精细化测算管理。
2012年，实现通用数据编解码系统运行，推广MARS的应用；开发中试管理系统；改进业务产品图形可视化平台；改进调度平台，研究不同高性能计算机平台的作业调度，完善故障通知功能。
2013年，完善数据编解码系统，增加可视化功能；实现MARS对主要业务科研数据的全面管理，开展后端磁带库存储透明访问的技术研发，初步实现检索功能并建立数值预报数据资源统一访问门户系统；开发中试管理系统在回算试验和平行试验中应用，开展可视化系统效率和图形优化；改进调度系统，实现快速备份。
2014-2015年，开展GIS以及搜索等技术应用研发，开发数值预报业务产品的可视化交互服务系统；实现对模式试验的统一管理、集中运行控制和试验数据分析；开发业务系统在远程计算平台上的切换、备份技术。
（四） 数值预报前瞻性研究
未来数值天气预报的发展必然向局地公里尺度甚至百米尺度分辨率的精细化预报系统以及可用预报时效超过两周的全球天气预报方向发展。因此，我国数值预报的未来主要科学目标是：深入研究高分辨率数值预报模式所应包含的大气运动谱及其精细化表述；与高分辨率数值预报模式相适应的观测资料四维同化技术和理论；高分辨率数值预报模式中的各种物理、化学过程以及观测系统设计；大气模式与其它圈层模式的耦合对精细天气预报的影响以及数值预报的不确定性与集合预报理论的研究。
1.数值预报理论和方法研究
在发展完善业务系统的同时，需要在以下几个方面加强理论研究，为我国数值预报的高水平、可持续发展奠定基础。
（1）大气动力学与大气模式设计、高精度动力学框架研究；
（2）东亚季风区云-降水过程、云分辨尺度模式精细物理过程研究；
（3）非均匀下垫面陆面过程和边界层、复杂地形处理以及中小尺度次网格地形影响的参数化研究；
（4）四维变分和集合滤波方法相结合的同化新技术研究；陆面、海洋资料同化技术研究；
（5）大气模式与其它圈层模式的耦合技术研究；平流层模式研究；
（6）大气可预报性与数值预报模式不确定性、集合预报理论研究。
2.THORPEX与我国数值预报技术发展
（1）结合高影响大气动力过程与可预报性的研究，特别是中纬度斜压波动力学过程、不同流型及其动力与物理过程、初始条件不确定性对可预报性影响等的研究，指导发展数值预报模式理论方法和技术。
（2）结合天气观测网优化与设计、东亚主要天气系统的目标观测设计的理论与方法研究，评估交互式观测-预报系统技术的可行性，研究适应性资料同化与观测策略，发展完善数值预报同化系统技术。
（3）结合集合预报的随机动力学理论研究、不同尺度大气运动初始误差概率密度函数的分布及其对预报影响的研究、模式随机扰动误差估计方法的研究，发展灾害性天气的集合预报理论和方法以及集合预报的应用技术和检验评估方法。
（4）推动TIGGE集合预报项目的建设，继续TIGGE全球集合预报资料的交换与实时收集；基于TIGGE资料，结合典型用户端信息，研究TIGGE预报产品，发展TIGGE数值预报与用户信息结合的交互式预报系统技术和交互式预报系统。
3.观测试验与数值预报技术改进
（1）陆面/边界层过程与观测试验。重点研究我国陆面过程及边界层结构特性，利用先进边界层探测技术，实施多尺度结合的我国陆面与边界层观测试验；发展我国陆面及边界层相关理论与参数化方案；研究边界层与陆面参数的升尺度方案，开展先进的陆面及边界层参数化方案在业务数值预报模式中应用研究，提高业务数值预报模式对强对流触发机制、致洪暴雨的预报能力。
