国家气象中心数值模式及其产品——【天气预报 精品资源】
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◆ 1996年5月建立了基于T63L16模式的全球中期集合预报 系统（采用时间滞后平均法（LAF）生成扰动初值）；
◆ 1999年建立了32个成员的基于T106L19模式的全球中期 集合预报系统（采用奇异向量法（SVs）生成扰动初值）， 并于2000年3月投入业务应用；
◆ 2006年12月15个成员的新一代全球中期T213L31集合数 值天气预报系统（采用增长模繁殖法（BGM）生成扰动初 值）实现了准业务化运行 。
1998.4 HLAFS 2002.9 T213L31
2003.3 HLAFS
2007.12 T639
2020/9/15
水平 分辨率
320KM 200KM 200KM 110KM 120KM
55KM 60KM
27KM
30km
垂直 分析同化 计算机
分辨率
9- 层 15- 层 16- 层 15- 层
OI
48h 20km1km
OI
IBM-SP IBM-SP IBM-SP
2007年12月， T639L60全球 水平分辨率30 公里，垂直分 辨率60层，模 式顶到达0.1 百帕；
7
国家气象中心数值预报最近10多年的发展
时间 模式
1991.6 1992.3 1995.6 1995.5 1997.6
T42L9 LAFS T63L16 HLAFS T106L19
CYBER
OI
CYBER
OI
CRAY-C92
OI
19- 层
OI
CRAY-
20- 层
OI
C92
31- 层
OI
IBM-SP
20- 层
OI
IBM-SP
60- 层 三维变分同化 IBM-SP
8
•时间
•模式
•水平 •分辨率
•2007.1 •GRAPES-MESO 2 •2008.6 •T639L60 •2009.3 •GRAPES-GFS
2020/9/15
4
国内早期的数值模式发展
• 50年代后期：准地转模式（ 顾震潮等）
• 60年代初期：斜压原始方程模式
三层模式（曾庆存等） 二层模式（陈雄山等）
• 70年代中期：五层暴雨模式（周晓平等） 分辨率：50公里
• 70年代后期：三层模式（朱抱真等） B模式
斜压原始方程、完整物理过程
2020/9/15
顾震潮先生
2020/9/15
图 解 法
3
开拓我国数值天气预报研究与应用的 老前辈
• 早在1955年前，以顾震潮先生为代表老一辈科学家就开展了 NWP的研究探索
• 中科院大气所：陈雄山，朱抱真，曾庆存，周晓平等 • 中央气象台NWP小组：廖洞贤（组长），杜行远（副组长），
丑纪范，纪立人，黎光清等 • 他们对我国数值预报的发展功不可没！
时间
1980
1982
1983
模式 时效
A模式 48h
B模式 B模式 (北半球) （区域）
72h
36h
分辨率 300km/3L 381km/5L 190.5km/ 5L
分析同化 逐步订正 逐步订正 半球分析 插值
120h 48h 168h 48h 240h 48h
320km 200km 200km 110km 120km 55km /9L /15L /16L /15L /19L /20L OI OI OI OI OI OI
国家气象中心数值预报 产品与模式简介
气象台
南京信息工程大学
内容提要
•1、中国数值模式发展过程简介 •2、国家气象中心数值模式及产品 •3、业务常用其它模式
2020/9/15
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一、中国数值模式发展过程简介
我国数值天气预报的发展起步并不算晚。从上个世纪50年 代开始，1955年图解法－数值预报尝试。
沙尘数值预报系统 紫外线等级预报系统 全球台风路径预报系统 海浪数值预报系统
计算机 CRAY-C92 CRAY-C92 DEC-ALPHA
SP-2 神威-1
CRAY-C92 IBM-SP 神威-1 神威-1
DEC-ALPHA IBM-SP IBM-SP IBM-1S0P
集合数值天气预报系统
• 建立了多套集合数值天气预报系统：
CYBER CYBER CRAY- CRAY- CRAY- CRAY992 992 C92 C92 C92 C92
计算机 M170 2020/9/15
M170
M170
2002 2003 2004
T213L31 HLAFS0 奥运精 25 细模式
240h
60km /31L
OI
48h
27km /20L
OI
业务模式系统 区域台风路径预报系统（MTTP）
核污染扩散传输模式系统 核污染扩散传输模式系统(HYSPLIT4)
北京地区中尺度模式系统 华北地区中尺度模式系统（HB-MM5）
NMC中尺度模式系统 森林火险气象条件预报(模型)
森林火险气象等级预报系统 中期集合预报系统 T106L19/32成员 城市空气质量预报系统(47个城市)
• 15KM •30KM •50KM
•垂直 •分辨率
• 31-层 • 60-层 •36-层
•分析同 化
• 3-VAR • 3-VAR • 3-VAR
使用的计算机均为: IBM-SP CLUSTER
2020/9/15
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国家气象中心数值预报最近10多年的发展
时间 1996.5 1998.x 2001.9 1998.6 2000.8 2004.6 1999.x 2004.9 2000.3 2001.6 2004.3 2004.6 2004.6 2200200/95/1.5 x
◆ 已研发基于WRF的区域短期集合数值天气预报系统，提 供奥运气象服务。
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• 成就
建立了较为完整的业务数值预报体系 为业务预报提供了丰富的产品 壮大了业务与研究队伍
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国内80-90年代的数值模式发展
中期数值预报模式（李泽椿、 纪立人等）
2层全球格点模式（曾庆存、梁信忠等） 4层海洋环流模式（张学洪等） HLAFS 模式（张玉玲、郭肖容等） p-混合坐标模式（钱永甫等） YH模式（颜宏等） TL系列模式（薛纪善等） REM -坐标（宇如聪、曾庆存等） 海气耦合模式（曾庆存、张学洪等）
短期气候预测动力模式系统（BCC，IAP等）
不完全！ 耦合气候系统模式（IAP等）
2020/9/15 ••••••
6
中国数值预报业务的进步
2000以后
90年代 (全球、区域)
1991 1992 1995 1996 1997 1998
80年代(A\B模式)
T42L9 LAFS T63L1 HLA T106 HLA 6 FS L19 FS05
◆ 1999年建立了32个成员的基于T106L19模式的全球中期 集合预报系统（采用奇异向量法（SVs）生成扰动初值）， 并于2000年3月投入业务应用；
◆ 2006年12月15个成员的新一代全球中期T213L31集合数 值天气预报系统（采用增长模繁殖法（BGM）生成扰动初 值）实现了准业务化运行 。
1998.4 HLAFS 2002.9 T213L31
2003.3 HLAFS
2007.12 T639
2020/9/15
水平 分辨率
320KM 200KM 200KM 110KM 120KM
55KM 60KM
27KM
30km
垂直 分析同化 计算机
分辨率
9- 层 15- 层 16- 层 15- 层
OI
48h 20km1km
OI
IBM-SP IBM-SP IBM-SP
2007年12月， T639L60全球 水平分辨率30 公里，垂直分 辨率60层，模 式顶到达0.1 百帕；
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国家气象中心数值预报最近10多年的发展
时间 模式
1991.6 1992.3 1995.6 1995.5 1997.6
T42L9 LAFS T63L16 HLAFS T106L19
CYBER
OI
CYBER
OI
CRAY-C92
OI
19- 层
OI
CRAY-
20- 层
OI
C92
31- 层
OI
IBM-SP
20- 层
OI
IBM-SP
60- 层 三维变分同化 IBM-SP
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•时间
•模式
•水平 •分辨率
•2007.1 •GRAPES-MESO 2 •2008.6 •T639L60 •2009.3 •GRAPES-GFS
2020/9/15
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国内早期的数值模式发展
• 50年代后期：准地转模式（ 顾震潮等）
• 60年代初期：斜压原始方程模式
三层模式（曾庆存等） 二层模式（陈雄山等）
• 70年代中期：五层暴雨模式（周晓平等） 分辨率：50公里
• 70年代后期：三层模式（朱抱真等） B模式
斜压原始方程、完整物理过程
2020/9/15
顾震潮先生
2020/9/15
图 解 法
3
开拓我国数值天气预报研究与应用的 老前辈
• 早在1955年前，以顾震潮先生为代表老一辈科学家就开展了 NWP的研究探索
• 中科院大气所：陈雄山，朱抱真，曾庆存，周晓平等 • 中央气象台NWP小组：廖洞贤（组长），杜行远（副组长），
丑纪范，纪立人，黎光清等 • 他们对我国数值预报的发展功不可没！
时间
1980
1982
1983
模式 时效
A模式 48h
B模式 B模式 (北半球) （区域）
72h
36h
分辨率 300km/3L 381km/5L 190.5km/ 5L
分析同化 逐步订正 逐步订正 半球分析 插值
120h 48h 168h 48h 240h 48h
320km 200km 200km 110km 120km 55km /9L /15L /16L /15L /19L /20L OI OI OI OI OI OI
国家气象中心数值预报 产品与模式简介
气象台
南京信息工程大学
内容提要
•1、中国数值模式发展过程简介 •2、国家气象中心数值模式及产品 •3、业务常用其它模式
2020/9/15
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一、中国数值模式发展过程简介
我国数值天气预报的发展起步并不算晚。从上个世纪50年 代开始，1955年图解法－数值预报尝试。
沙尘数值预报系统 紫外线等级预报系统 全球台风路径预报系统 海浪数值预报系统
计算机 CRAY-C92 CRAY-C92 DEC-ALPHA
SP-2 神威-1
CRAY-C92 IBM-SP 神威-1 神威-1
DEC-ALPHA IBM-SP IBM-SP IBM-1S0P
集合数值天气预报系统
• 建立了多套集合数值天气预报系统：
CYBER CYBER CRAY- CRAY- CRAY- CRAY992 992 C92 C92 C92 C92
计算机 M170 2020/9/15
M170
M170
2002 2003 2004
T213L31 HLAFS0 奥运精 25 细模式
240h
60km /31L
OI
48h
27km /20L
OI
业务模式系统 区域台风路径预报系统（MTTP）
核污染扩散传输模式系统 核污染扩散传输模式系统(HYSPLIT4)
北京地区中尺度模式系统 华北地区中尺度模式系统（HB-MM5）
NMC中尺度模式系统 森林火险气象条件预报(模型)
森林火险气象等级预报系统 中期集合预报系统 T106L19/32成员 城市空气质量预报系统(47个城市)
• 15KM •30KM •50KM
•垂直 •分辨率
• 31-层 • 60-层 •36-层
•分析同 化
• 3-VAR • 3-VAR • 3-VAR
使用的计算机均为: IBM-SP CLUSTER
2020/9/15
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国家气象中心数值预报最近10多年的发展
时间 1996.5 1998.x 2001.9 1998.6 2000.8 2004.6 1999.x 2004.9 2000.3 2001.6 2004.3 2004.6 2004.6 2200200/95/1.5 x
◆ 已研发基于WRF的区域短期集合数值天气预报系统，提 供奥运气象服务。
2020/9/15
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• 成就
建立了较为完整的业务数值预报体系 为业务预报提供了丰富的产品 壮大了业务与研究队伍
5
国内80-90年代的数值模式发展
中期数值预报模式（李泽椿、 纪立人等）
2层全球格点模式（曾庆存、梁信忠等） 4层海洋环流模式（张学洪等） HLAFS 模式（张玉玲、郭肖容等） p-混合坐标模式（钱永甫等） YH模式（颜宏等） TL系列模式（薛纪善等） REM -坐标（宇如聪、曾庆存等） 海气耦合模式（曾庆存、张学洪等）
短期气候预测动力模式系统（BCC，IAP等）
不完全！ 耦合气候系统模式（IAP等）
2020/9/15 ••••••
6
中国数值预报业务的进步
2000以后
90年代 (全球、区域)
1991 1992 1995 1996 1997 1998
80年代(A\B模式)
T42L9 LAFS T63L1 HLA T106 HLA 6 FS L19 FS05