國家氣候中心經過多年的發展積淀,形成了多個信息化業務系統,在氣候業務中起到了重要的支撐作用。
依托現有的信息化業務支撐系統,可以根據合作單位的具體業務需求快速定制開發專屬業務系統。
依據中國氣象局《氣象信息化發展規劃(2018-2022年)》《“十四五”氣象預報業務發展規劃》和《2021年氣候監測預測業務建設工作方案》等規劃與工作要求,依托中國氣象局《氣象信息化系統工程》和《山洪地質災害防治氣象保障工程》等重大工程項目支持下,國家氣候中心完成了面向全球氣候監測預測業務的氣候監測預測分析系統(CIPAS3.0)的研發建設。CIPAS3.0的建設堅持以需求為牽引以問題為導向、以預報員為中心的原則,遵循創新、協同、綠色、開放、共享的設計理念,建設形成氣候系統多圈層監測、由氣象要素到氣候災害的預測、多維度的診斷分析、國省協同的預測產品制作、實時的氣候預測檢驗、以及交互分析通用工具和全流程系統管理與監控等氣候業務功能。CIPAS3.0全面融入氣象大數據云平臺“天擎”,形成了面向國家級、省級氣候監測、診斷、預測信息的快速獲取、智能加工處理和集成顯示的新一代氣候預測業務系統,提升了系統性能和運行管理效率,為全面提升氣候精密監測、精準預測提供業務平臺支撐能力。
對CIPAS業務功能進行了全面深入分析,確定將原415類業務功能,科學體系的整合為154類,并首次整合出810項系統功能。
為了提升應對氣候變化的科技支撐能力,提高氣候變化領域的科學技術水平,減輕氣候變化對社會經濟帶來的不利影響,提高在國際談判中的話語權,國家氣候中心完成了“氣候變化影響評估與服務系統”。通過多源空間數據的融合技術實現氣象災害過程的智能化自動識別。對氣候決策服務、氣候變化外交談判、氣候與氣候變化基本業務、國家氣候風險評估服務、國家定常氣候業務產品定制提供了業務支撐。
《最近五年我國氣候生態環境變化評估》、《氣候變化對華北地區水安全的影響評估》、《雄安新區氣候適應性評估及對策建議》等決策服務材料得到黨和國家領導人批示。完成了中國氣候變化監測公報、中國氣候變化藍皮書、中國氣候公報、中國氣象災害年鑒、全國氣候影響評價、氣候變化評估報告等決策資料。
基于海洋浮標資料、船舶資料、石油平臺資料、島嶼站資料、海上測風塔資料、衛星遙感等數據資料,通過海洋氣候服務系統生成中國近海海溫監測、中國近海海面風監測、中國近海海冰監測、中國近海海浪監測、中國近海海霧監測等業務產品,形成風能資源、臺風、海浪、海冰、海霧、海溫的監測數據資料及相關應用產品。
基于多源海量觀測數據和中尺度數值模式,運用觀測資料同化技術,開發了自主知識產權、高時空分辨率、長年代、多要素、精細網格的四維風能資源大數據。中國四維風能資源大數據具有高時空分辨率,水平格點3km×3km,垂直分層38層,其中200米以下垂直間隔為10米,共有1.6億個三維網格,覆蓋面積超過2500萬平方公里,涵蓋我國陸地和海域以及“一帶一路”主要國家和地區。包含1995-2016年、逐小時、30 余種氣候要素以及10余種能源衍生產品,數據總量達3PB。
結合海洋地理信息大數據分析技術,能夠提供我國離岸100km以內近海海域的精細化風場和海浪數據。
利用中國四維風能資源大數據直接驅動計算流體力學模型(CFD),實現無塔條件下的風場微觀選址和優化設計。鄱陽湖示范個例結果表明,水陸交界的復雜地形條件下,模擬風速與測風塔實測風速的誤差在2.5%~10%之間。
提供覆蓋“一帶一路”沿線主要國家和地區的網格化風能資源數據,打造開放共贏的風電發展新生態。
提供全國、32個?。ㄊ?、區)和2800多縣域三級的風能資源空間分布圖,反映不同空間尺度上多層(70-150米,每10米一層)的風速、風功率密度和可利用資源的分布狀況;全國范圍內單點上多層(70-150米,每10米一層)的風能資源關鍵參數、風向玫瑰圖和風速的年際/月際/日(內)變化曲線圖。
“極端天氣氣候事件監測、診斷、預測系統”可實時提供干旱、洪澇、高溫、低溫凍害、強臺風等5種極端天氣氣候事件的監測、診斷和預測信息,為防災減災服務提供技術支撐。這套系統現已具備準業務運行能力,在2011年西南干旱、2011/2012年冬季低溫雨雪等事件的監測、診斷、預測業務服務中發揮作用,并連續3年應用于2009、2010、2011年汛期降水預測,成功預測了汛期降水主雨帶位置,取得良好效果。
國家科技支撐計劃“中國主要極端天氣氣候事件及重大氣象災害監測、檢測和預測關鍵技術研究”項目,通過針對中國干旱、洪澇、高溫熱浪、低溫、臺風等5種極端天氣氣候事件開展科技攻關,深入研究近百年來中國極端天氣氣候事件的發生規律,以及全球變暖背景下極端天氣氣候事件發生頻率、強度變化的成因和形成機理,進一步完善極端天氣氣候事件監測網絡體系,為中國各級政府和各行業應對氣象災害的決策、災害風險評估和科學管理提供及時、準確的科技支撐和服務保障。
該項目同時還建立“重大氣象災害風險及影響評估系統”和“重大氣象災害災情收集整理分析評估系統”,并建立極端氣候事件產品共享平臺。
建立對各類氣象災害(干旱、暴雨洪澇、低溫凍害、高溫熱浪、熱帶氣旋、沙塵暴、大風冰雹、雪災、霧、霾、酸雨和雷電)的監測指標體系,結合致災因子監測和災害影響評估模型的建立,實現對受氣象災害影響的相關行業的災前預評估、災中實時評估和災后綜合評估業務??蓮V泛應用于應急管理、水利、環保、農業、林業、漁業、氣象、電力、城市及交通運輸等領域。
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