农林重大病虫害和农业气象灾害的预警及控制技术研究

1 农业气象灾害预警技术研究 对华北农业干旱、东北作物低温冷害、江淮小麦油菜渍害、华南经济林果寒害和水产寒害等农业气象灾害分别建立了统计预测模型和机理预测模型相结合、长中短不同预报时效相结合的预警预测模型。其中作物生长模型与区域气候模式相结合的新一代农业气象灾害预测技术在实现区域尺度预测应用上取得重要进展；各类预测模型在灾害指标、预测方法上取得新的突破，预报准确率进一步提高。在此基础上，成功研制出包含多种预测方法、不同预报时效、可供准业务运行的农业气象灾害多灾种综合预测预警系统。课题研制的模型进行了业务试验，部分成果如广东经济林果寒害预警已投入业务运行。课题于2005年12月顺利通过项目主持单位农业部组织的专家验收。该课题成果代表了我国目前农业气象灾害预警预测研究的最新进展和水平，对于进一步开展和提高其他地区、其他灾害的预报能力具有一定的推广借鉴作用和应用前景。

国际极地年南极大气科学考察

2007年大气科学考察是“2007～2008国际极地年”（IPY）中国行动计划和中国第24次南极考察的重要内容。我院与国家海洋局极地办公室和中国极地研究中心合作，选派汤洁、逯昌贵等赴南极长城站和中山站进行度夏和越冬考察，开展了大气成分本底、臭氧垂直廓线探测、大气边界层和气象观测等科考项目。主要观测项目有：

国家大气成分本底观测研究台站体系建设

2005年，科技部在“生态与环境国家野外科学观测研究台站专家组”基础上，吸收了来自有关部门的部分专家，组成“大气成分本底”初评专家组，根据国家野外站申报指南、遴选方法、遴选指标和评分标准，配合终评专家组，具体指导、实施国家野外台站的评审和遴选工作，新增了3个大气成分本底国家野外站（北京上甸子、浙洫临安、黑龙江龙凤山）。2006年，青海瓦里关大气成分本底站通过科技部组织的评估认证，正式进入了国家野外站系列。

新一代气象数值预报模式系统研究开发取得丰硕成果

新一代气象数值预报模式系统(GRAPES)的研究开发取得丰硕成果,几项核心的研究均已取得突破: (1)主攻我国数值预报的资料空缺问题,卫星、雷达资料在数值预报中的定量应用技术取得突破.

新建大气本底站候选站址科学论证

中国气象局拟在现有一个全球大气本底站和3个区域大气本底站的基础上，在新疆、云南和湖北再建立3个区域大气本底站。根据中国气象局监测网络司、新疆维吾尔自治区气象局、云南省气象局和中国气象科学研究院领导和专家的站点选择和考察结果，中国气象局监测网络司通过组织专家论证后决定，对推荐的新疆阿克达拉（47°06′N，87°58′E，海拔562m）和云南香格里拉（27°30′N，99°01′E，海拔3580m）备选站点进行科学论证，开展历史数据分析和为期一年的现场科学实验，以取得论证所需的基本科学数据，并通过进一步考察确定湖北站点，适时开展科学论证工作。

中国农业气象灾害监测预警系统建设

中国气象局多轨道业务建设项目“中国农业气象灾害监测预警系统建设”2007年取得了可喜成果。其中，“基于作物生长模拟模型的作物产量动态预报业务技术应用研究”对东北玉米、华北冬小麦和江南双季稻生长模拟模式及参数区域化技术进行了改进，完善了各类作物产量动态预测方法，初步建立了产量预测模型，探讨了该模型与当前业务系统连接过程中实时资料获取渠道及替代解决方案，

华北农业干旱和东北作物冷害监测预报研究

对比分析了气象卫星遥感资料反演的作物干旱区域、强度和实际观测资料,发现遥感反演的作物干旱区域、强度和实际观测资料有较好的一致性.建立了用于监测我国华北地区冬小麦生长期作物干旱的空间分布和强度的距平干旱遥感植被指数模型和干旱植被供水指数模型.

RAFS系统在华南中尺度观测与应用试验基地成功进行准业务运行

中尺度灾害天气分析与预报平台（RAFS）是国家973项目“我国重大天气灾害形成与预测理论和方法研究”成果业务应用的集成平台，它包括雷达反演产品、卫星反演产品、LAPS中尺度分析产品、AREMS中尺度暴雨数值模式以及GRAPES区域模式预报产品等监测、分析与预报产品，提供给广东省气象台业务使用。该系统有5个子系统构成，即多普勒雷达组网观测产品生成子系统、卫星遥感产品生成子系统（由卫星气象中心统一运行）、

CAWS600-R自动雨量站

中国气象科学研究院北京华创升达高科技发展中心开发研制了CAWS600-R自动雨量站及监测网络系统,并于2003年4月,在青海省组建了由42套CAWS600-R自动雨量站组成的自动雨量监测站网,成功地应用于西北地区人工增雨(一期)工程人工增雨监测识别分系统研究项目中.

三维闪电探测系统研制

“三维闪电探测系统研制”是国家科技部科研院所技术开发专项，其目标是开发完整的三维全闪（云闪、地闪、云内特殊放电事件）探测和定位系统。采用闪电VLF/LF和VHF辐射信号同步联合分析的方式，采用时差定位技术，利用闪电波形匹配、脉冲匹配、时域相关和频谱分析等方法，实现对闪电辐射事件的三维探测。2007年主要开展了以下3个方面的工作：

973“中国暴雨”项目成果在2003年汛期降水预报中发挥作用——中尺度暴雨数值预报模式系统准业务试验

"我国重大天气灾害形成机理及预测理论研究"经过几年的努力,在中尺度暴雨数值预报模式及三维变分同化系统研究方面都取得重大进展.项目在原LASG-REM模式基础上,改进和发展了一个适合我国地区特点的中尺度暴雨预报模式(AREM),并研制了一个常规、非常规资料三维变分同化系统.项目模式集成小组将三维变分同化系统与AREM模式集成为一个配有三维变分同化系统的中尺度暴雨数值模式预报系统,其目标为业务应用.经过研究小组成员的共同努力,建立了一套基于目前业务数据平台MICAPS/9210系统、完全自动化运行的包含三维变分的中尺度暴雨数值模式预报系统.

雷电监测预警系统关键技术研究

“奥运会雷电监测和预警系统关键技术研究（2003BA904810）”项目是科技部国家奥运科技攻关项目，其目标是利用闪电定位系统对雷电活动进行观测，结合北京市中尺度气象探测网，增设地面大气电场监测网，揭示北京地区夏季雷电发生发展规律和特征，建立雷电临近预报方法和技术，开发雷电预警可视化软件系统，应用于北京市气象保障服务系统，为奥运比赛场馆，以及通信、计算机网络等设施据供雷申．和雷暴预警的专项服务．根据课颢的研究内容，目前主要开展了以下3个方面的工作：

新一代天气雷达及其遥感新技术应用研究

围绕气象业务需求和雷达气象的国际前沿，新一代天气雷达建设及雷达新技术以在灾害性天气监测和预测中的应用为主要目标，开展了新一代天气雷达资料质量控制、风场反演、三维数字组网等工作。双多普勒雷达和双多基地多普勒雷达在暴雨和对流系统三维探测、反演、中尺度动力和热力结构分析中发挥了重要作用。与业务单位和雷达生产厂家开展了广泛的合作，在暴雨和新疆对流过程风场中尺度结构分析等方面形成了有创新性的科研成果。在新一代天气雷达应用方面形成了有业务应用前景的成果。

CAMS云分辨模式系列的研制和应用

该项目的目标是研制三维、复杂云物理的层状云模式，用于人工增雨和降水预报；研制三维、复杂云物理和地形的对流云模式，用于强对流预报和人工增雨防雹；研制中小尺度云分辨模式，用于研究α、β、γ中尺度云群的宏微观结构和演变规律；研制云辐射模式，研究辐射对云和降水的影响。该项目4次得到自然科学基金的支持，1999—2003年得到国家973项目“新一代数值预报模式的理论和方法研究”课题的支持。由中国气象科学研究院胡志晋、周秀骥、楼小凤、刘奇俊和北京大学赵春生以及秦瑜、刘玉宝、刘公波、何观芳等同志在15年内完成。

奥运会雷电监测和预警系统关键技术研究

依托科技部奥运攻关课题“奥运会雷电监测和预警系统关键技术研究”、中国气象局气象新技术推广项目“预警和预报技术在气象业务中的应用”以及雷电业务的开展，本研究取得的雷电临近预警技术研发及其业务应用的技术成果，主要体现在以下几个方面：

草原蝗虫的气象遥感监测预测服务系统

国家科技部公益研究专项“草原蝗虫的气象遥感监测预测服务系统”项目经过2年多的科学研究，建立了草原蝗虫大爆发与大尺度气候因子的相关关系，揭示了草原蝗虫大爆发的气候背景；研究了草原主要蝗虫发生、发育、世代与气象生态条件的关系；利用主要气象灾害（高温、干旱、洪涝等）的历史序列资料，结合草原蝗虫爆发的统计资料，建立气象灾害与蝗虫大发生的相关模型；建立了遥感数据反演的草原蝗虫发生期地面温度、

中国农业气象服务典型案例总结

随着农业产业结构与种植结构的调整以及气候变化和极端气候事件的增多，农业生产中出现了不少新的农业气象问题，因此，中国气象局批准实施了“中国农业气象服务典型案例总结”业务建设项目，旨在系统收集20世纪90年代以来中国各地农业气象服务的典型案例，总结农业气象服务的经验和不足，探求可拓展的农业气象服务新领域，

灾害天气国家重点实验室建设进展

中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室2005年3月22日正式进入建设阶段。实验室主任为气科院院长张人禾研究员，常务副主任为从海外招聘的王东海博士，数值预报研究中心主任陈德辉和灾害天气研究所所长刘黎平担任实验室副主任。为加强实验室与海外气象界的合作，聘请了美国马里兰大学气象系的张大林教授任实验室海外主任。目前全室有固定人员31人，流动人员（包括在读硕士、博士、博士后）58人以及全职客座人员8人已全部到位。

北方草原蝗虫气象监测预测服务系统推广应用

科技部农业科技成果转化资金项目“北方草原蝗虫气象监测预测服务系统推广应用”研究成果在北方草原蝗虫主要发生省、自治区气象部门推广应用，进行北方草原蝗虫气象监测预测。2008年度完成了任务书规定的各项工作。主要进展如下：

农业气象灾害(干旱和冷害)综合应变防御技术成果转化

受科技部委托，中国气象局科技发展司2005年7月1日组织专家组对“农业气象灾害（干旱和冷害）综合应变防御技术成果转化”项目进行了验收。专家组认为，该项目超额完成了合同书规定任务，取得了预期的效益。该项目用定量化、信息化、综合应变技术代替原来传统的单一、经验、半经验性的措施，结合农业生产实际，因地制宜地改变传统的灌溉制度和方式。该项成果在初步的业务化和生产实践应用中取得了显著成效，具有广阔的推广应用前景。