新一代XXXX省短期气候预测业务支撑平台技术方案书V1.0

1.项目综述

1.1.项目背景

短期气候预测是气象业务的重要组成部分，是当今人类社会面临的一项重大课题，也是当前气象科学研究和发展的重点。全国气候变暖已是一个不争的事实，气候问题日益受到关注，气候变化与社会、经济发展关系密切，近年来各种气候极端事件如干旱、暴雨洪水、低温冷害、沙尘暴、雪灾等频繁发生，呈现加剧趋势，随着我国经济社会的快速发展，社会进步，人民生活水平的提高，政府和公众防灾减灾对短期气候预测产品的需求在急速增长，短期气候预测的需求越来越迫切。短期气候预测在国民经济建设和防灾减灾中的作用越来越重要。

我国经过几十年对气候预测业务的不懈努力，也取得了很大的进步，现在主要制作并发布月、季、年时间尺度的气候趋势预测业务，主要的预测产品包括《月、季气候预测》、《汛期气候预测》和《年度气候预测》。从常规的温度、降水预测出发，发展了冷空气、霜冻、台风、春播天气等专项气候预测。产品内容包括：全市月平均温度趋势预报，月降水量预报、月降水距平百分率预报，夏季高温，伏旱，台风等等。产品形式以文字叙述为主，辅以预报要素（温度、降水等）的图表。产品主要为政府有关部门提供决策服务，同时也为相关行业提供技术指导和参考。

众所周知，由于受到对长期天气过程认识水平的制约，50年来，虽然在短期气候预测方面做了大量工作，短期气候预测实际业务工作主要依靠经验和相关统计的方法。目前，对各种资料的收集、整理以及各种相关统计工作虽然在工作中使用计算机处理，但尚处于初期半自动化的状态，预报员在长期预报实践中积累的工作经验和方法未实现自动化，建立比较完善的、网络化的、适用的短期气候预测业务系统是摆在我们面前的迫切任务。短期气候预测业务是根据大气科学的原理，运用现代气候动力学、统计学等方法和电子计算机、数据库、通信技术等手段，在研究气候变异成因的基础上，对月、季、年际时间尺度的气候趋势和气候灾害进行科学预测。随着现代科学技术与管理技术的提高、生产信息的多元化和复杂化，使得信息的处理和管理工作也越来越重要。人类进入21世纪后，信

息化水平高低成为衡量一个地区的现代化水平，一个国家的综合国力的重要指标。

因此，建立一个短期气候预测业务平台，非常有意义。

2.项目建设目标与任务

2.1.建设目标

在目前已经建立的基于统计、动力、以及动力-统计相结合的多方法月、季气候客观化预测模型以及气候趋势业务系统基础上，融合最新的业务能力建设成果，开发新一代XXXX省短期气候预测业务支撑平台，包括数据收集处理、诊断分析、历史个例查询、各种预测方法运行、预测效果评估检验、预测产品加工分发等功能。该平台的建设有利于推动短期气候预测业务向客观化、定量化、精细化方向发展，将短期气候预测方法与工作流程相结合，贴近业务实际需要，为短期气候预测工作提供一个综合业务平台和科研环境，为现代化短期气候预测业务提供有效的技术支撑。

2.2.建设任务

2.2.1.总体任务

新一代XXXX省短期气候预测业务支撑平台主要实现气候预测相关数据收集处理、诊断分析、历史个例查询、各种预测方法运行、预测效果评估检验、预测产品加工分发等功能，建立的一个集资料处理、预报、产品发布、评分检验于一体的、自动化程度较高、操作直观简便、可扩展性较好、界面简洁友好的集约化气候预测业务系统。要求其运行稳定可靠、操作简单、界面清晰、产品规范，具有模型扩展功能，留有专题数据与程序模块接口，具有较好的可升级功能。

2.2.2.数据收集处理

2.2.2.1.数据内容

（1）（华南区域）XXXX省常规气象要素数据集。包括平均气温、最高气温、最低气温、降水量、风速、气压、相对湿度、日照等多要素的各站（XXXX省86站、华南192站，下同）逐日、候、旬、季、年多时间尺度的数据集。

（2）（华南区域）XXXX省常规气象要素统计数据集。包括各站逐月高温日数（多个特定阈值，下同）、低温日数、暴雨日数、降水日数；春播期低温阴雨日数、寒露风期间低温阴雨日数、冬季低温（冷空气，含寒潮）等。

（3）（华南区域）XXXX省特定时段气象要素统计数据集。包括龙舟水、春播期、双夏、寒露风等时段的平均气温、最高气温、最低气温、降水量、风速、气压、相对湿度、日照等多要素的各站的统计数据集。

（4）热带气旋数据集。包括1951年以来逐月西太平洋生成、中国登陆、华南登陆、XXXX登陆等热带气旋个数、最大强度（中心最低气压）等，以及逐年初旋和终旋。

（5）大气环流、海洋、冰雪等特征指标数据集。

（6）多种大气环流再分析数据集、海温数据集。

（7）其他气候预测数据。

2.2.2.2.建设要求

（1）整理并建设历史数据集。

（2）实现数据集的采集续补。

（3）实现相关数据的查询显示，包括表格以及图形格式等。

2.2.

3.监测和诊断分析

2.2.

3.1.主要内容

（1）月季气候异常监测以及诊断分析。

（2）关键时段和气候过程的监测诊断，包括前汛期集中期、春播期低温阴雨、寒露风期间低温阴雨、龙舟水程度监测以及诊断分析，华南前/后汛期过程中的监测和诊断分析，冬季低温寒冷过程的监测和诊断分析。

（3）热带气旋情况监测和诊断。

（4）与本区域有关的关键区大气、海洋、冰雪等指标的监测以及诊断分析。

2.2.

3.2.建设要求

（1）依照相关监测指标，实现上述内容监测。

（2）运用相似分析和合成、相关、回归分析、EOF、滑动平均等统计手段，实现诊断分析功能。

（3）实现相关数据的查询显示，包括表格以及图形格式等。

2.2.4.定量预测

2.2.4.1.主要内容

（1）延伸期、月、季、年多时间尺度的平均气温、降水量。

（2）关键时段平均气温、最高气温、最低气温、降水量。

（3）关键时段高温日数、低温日数。

（4）热带气旋相关要素，包括各月个数、初/终旋以及强度。

2.2.4.2.建设要求

实现多种预测方法的自动运行，以及计算结果的查询显示，包括表格以及图形格式等。

2.2.5.预测检验

2.2.5.1.主要内容

（1）月、季降水和平均气温。