书城自然科学学生气象知识丛书-气象与信息
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第14章 我国气象信息(4)

发展任务:发展海洋气象监测系统;发展海-气耦合数值模式,开发和改进海洋灾害数值预报系统,建立由大气模式驱动,能够预测海浪变化特征的海浪预报业务模式,建立海洋气象预警、预报业务平台;建立健全海洋气象公报发布制度,发布海洋气象公报;进一步完善海洋资源开发的气象保障业务,开展海洋气候资源规划,对风能、太阳能、潮汐能等海洋再生能源开发的气象服务保障能力不断增强;不断改进大气-海洋耦合模式,开展航线天气预报,建立智能化海洋气象导航系统,客观、定量、自动精选最优航线;发展基于气流与洋流理论高分辨率全球和区域海洋污染扩散数值预报模式,海洋污染扩散定量预报逐步延伸到7天;逐步建立高智能海上事故救援气象保障系统,实现监测、预警及救援决策一体化。

(六)电力与能源气象

发展目标:建立和完善电力与能源气象业务决策服务系统,提供有关电力与能源的天气风险评估服务,为规避天气风险提供科学依据。

发展任务:建立电力负荷专业气象预测系统;完善和改进用电负荷的智能气象预测模型;建立水电生产专业气象业务模式;完善和改进水力发电的专业数值预报模式,开展地表径流、水库来水量和水库水位预报的方法研究;研究雷击、污闪和电线积冰的气象条件,完善电网安全气象服务系统;建立风能、太阳能发电的专业气象评估系统,建立风能和太阳能发电预测系统,提供准确的长中短期发电量预测;进一步完善核电站选址建设的气候环境评价,对核电安全生产的高影响气象条件及相关灾害的预警、预报和服务保障能力显著提高。

(七)空间天气

发展目标:完善国家空间天气监测预警中心,建立先进的空间天气业务技术、科学研究与技术开发、空间天气信息服务体系;建成空间天气监测、预警系统、数值模式和统计模式相结合的空间天气预报系统;提供及时、准确、可靠的空间环境观测和描述,提高空间天气预报水平。

发展任务:建立近地空间天气环境的“无缝隙”监测体系;建立空间天气的预警、预报模型,开展空间天气的预警、预报业务;建立空间天气业务服务产品的加工系统并开展业务,对重点行业、部门和公众提供连续的监测和预报警报信息。

(八)突发环境污染事件紧急响应

发展目标:完善潜在污染源周边的环境监测站网和污染物的扩散传播模式,提高对环境污染事件的紧急响应能力。对突发性重大环境污染事件的紧急响应时间逐步缩短到30分钟。

发展任务:建立应急响应气象保障预案;建立并完善固定自动式与可移动式观测结合的大气环境加密监测站网和上下游联防紧急响应体系;改进和发展核污染扩散传输模型,完善应急气象预报业务系统,制作大气潜势预报以及放射性污染物扩散传输三维路径、污染浓度、沉降与分布预报及其影响分析产品;开展突发性重大环境污染事件风险评估并给出对策和建议。加强放射性污染物扩散传输影响的定量评估技术开发研究,提供辐射扩散影响区域和程度的业务服务产品。

(九)空气质量监测预警

发展目标:建立和完善空气质量监测系统、中国和亚洲的空气质量预报系统,建立主要城市街区空气质量预报业务。建立新一代中尺度数值天气预报模式与大气污染数值预报相嵌套的大气污染预报业务化数值预报模式系统,污染物浓度预报水平显著提高,接近国际先进水平。

发展任务:在全国范围及主要城市的街区建立高密度的空气质量监测网络,增加监测项目;研发耦合的、包括复杂大气化学过程的、细致的空气质量业务模式,不断增加化学模块,更新排放清单,开展全国气体污染物和气溶胶浓度预报;建立不同污染物在不同季节的污染指数预报方程,制作区域空气质量预报,时效逐步延长中短期空气质量预报;建立重点城市空气质量预报、警报以及评估系统。逐步实现天气与大气污染数值模式相嵌套的业务预报系统;建立高分辨率的城市街区空气质量预报业务;建立城市空气质量评估系统。

(十)健康气象

发展目标:建立综合的动态数学模型来评价气象条件对人类疾病和人类健康影响的气象实时业务系统,开展多种类的、长时效的健康气象预警、预报和影响评估业务。

发展任务:完善和改进心血管疾病、感冒、哮喘、风湿等疾病的医疗气象预报业务,开展短期医疗气象预报和影响评估业务;研发和完善气象指数预报方法,逐步开展舒适度、风寒、热浪等气象指数的中短期预报和影响评估业务并发布预警预报信息;完善臭氧、紫外线强度和花粉浓度的专业气象数值预报模式,研发和改进臭氧、紫外线、花粉监测、预报系统,及时准确发布预警、预报信息,加强影响评估工作,保障人类健康。

(第五节)我国气象信息系统

气象信息系统主要包括:通信网络、数据存储管理与共享服务、高性能计算机系统筹。它是现代气象业务的基础系统和支撑系统。

一、发展现状和趋势

(一)发展现状

1.国外的发展现状

发达国家十分注重气象信息系统的发展。如,美国国家海洋大气局(NOAA)拥有庞大而复杂的信息系统,并十分重视全行业的信息系统战略规划。近年来,NOAA成功地实施了一系列关键的信息系统项目,包括高级天气交互处理系统(AWIPS)等。加拿大的国家气象中心(CMC)承担了全国数值天气预报模式的业务运行、模式研究与业务化、产品制作和分发工作,因此加拿大气象局的巨型计算机系统全部安装在国家气象中心。德国的国家气象局建立了速率高达33Mbps的国内干线广域网。高性能计算机系统建设注重整体性能的均衡性。德国气象局的实时业务系统有一个灾难备份中心,主要设施属于军队。德国、丹麦、瑞士气象局和德国军方合作,正在实施NinJo项目。该项目集气象数据交互显示、批量作业监控、产品制作等功能为一体。

2.我国的发展现状

20世纪90年代以来,以气象通信网络、高性能计算机为代表的我国气象信息系统已取得长足进步,形成了一套比较完整、业务化的实时气象信息系统。

建立了基于VSAT技术的覆盖全国地市级以上的双向通信网和覆盖全国县以上的高速数据广播网,大大提高了国内气象通信传输能力;先后安装了峰值运算能力从2到3840GFLOPS不等的高性能计算机;初步建成了由大容量磁盘阵列和自动磁带库构成的气象信息存储系统;完成了国家级骨干网络系统建设,实现了国家级各业务单位、公共资源之间的高速互联;以神威-I巨型机为基础成立的北京高性能计算机应用中心,成为国家级计算中心。

气象资料收集、加工处理、存储和服务的标准化、规范化和现代化建设取得了重要进步;初步建成了基本气象资料共享服务平台,正在建设由多种气象数据共享分系统组成的、覆盖全国、连接世界的分布式气象科学数据共享网络体系。商用数据库管理系统在国家级和省级气象业务部门得到初步应用,以数据为中心的业务流程正在形成。水文部门建立了庞大的水文观测体系;民航部门除了加入国际民航组织的航空固定通信网(AFTN)外,建成了民航气象信息网络;海洋部门建立了海洋信息网,并加入国际海洋信息交换系统。

3.我国与国外的主要差距

信息系统缺乏统一规划、统一设计和统一标准;信息系统的能力尚不能满足不断发展的业务需求;资料收集和分发能力较弱;高性能计算机的计算能力明显不足;某些关键的信息基础设施薄弱,如没有异地灾难备份中心;资料存储管理能力不强,信息共享基础设施薄弱,共享能力低。

(二)发展趋势

1.通信和网络技术