中国气象局国家气候中心暨气候研究开放实验室2007年度学术年会召开

2008年2月25—26日，“中国气象局国家气候中心暨气候研究开放实验室2007年度学术年会”在北京召开。来自北京大学、南京大学、南京信息工程大学，北京师范大学等高校，中国科学院大气物理研究所、寒区旱区环境与工程研究所，地理科学与资源研究所等科研院所，中国气象局国家气候中心、国家气象中心、国家气象信息中心，以及中国气象局有关省、市、

国家气候中心短期气候预测模式系统业务化进展

该文简要介绍了国家气候中心短期气候预测模式系统的研发成果,并侧重于从海洋资料同化系统、陆面资料同化系统、月动力延伸预测模式系统、季节气候预测模式系统4个方面介绍了第2代短期气候预测模式系统的业务化进展。第2代海洋资料同化系统已初步建成,其对温盐的同化效果总体上优于第1代同化系统;陆面资料同化系统正在研发中,目前已完成其中的多源降水融合子系统的业务建设工作,可为陆面分量提供实时的大气降水强迫分析场;第2代月动力延伸预测系统基于国家气候中心大气环流模式BCC_AGCM2.2建立,已于2012年8月进入准业务运行阶段;第2代季节预测模式系统基于国家气候中心气候系统模式BCC_CSM1.1(m)建立,将于2013年底投入准业务运行。初步评估表明:第2代月动力延伸预测模式系统和季节气候预测模式系统分别对候、旬、月和季节、年际时间尺度的气候变率体现出了一定的预测能力,其对降水、气温、环流等要素的预测技巧总体上要高于第1代预测系统。

国家气候中心新一代ENSO预测系统及其对2014/2016年超强厄尔尼诺事件的预测

厄尔尼诺和南方涛动(ENSO)作为其年际变率支配模态,对我国季节气候预测有着非常重要的指示意义。在过去30年里,ENSO自身属性、类型和气候影响发生了显著改变,为我国气候预测和防灾减灾带来了前所未有的挑战。2012年以来,国家气候中心组织研发了新一代ENSO监测、分析和预测业务系统(SEMAP2.0),目的是切实提升ENSO监测预测业务能力。SEMAP2.0综合集成了国内外多项ENSO研究新成果,并自主研发了多项ENSO诊断预测新技术。该系统包括实时监测、动力学诊断一归因分析、两类ENSO物理统计预报模型、气候模式集合预报解释应用、以及相似一动力预报订正等五个子系统。20年独立样本检验显示,集合平均Nino3.4海温指数提前6个月预报的时间距平相关系数达到0.8。该系统已于2015年底正式业务运行,每月实时提供业务产品。在业务应用方面,该系统2014年春季给出了基本反映实际的夏秋季厄尔尼诺演变趋势预测,较为准确地预报出了2014/2015年冬季弱中部型厄尔尼诺状态和2015年春季以后厄尔尼诺的持续发展趋势以及向东部型的转换过程,准确定位出2014/2016事件峰值时间和强度并预计此次事件在2016年春末结束。

国家气候中心多模式解释应用集成预测

多模式集合和降尺度技术是提升模式预测能力的有效工具。该文对国家气候中心多模式解释应用集成预测(MODES)技术与业务应用现状进行了综合介绍。MODES采用欧洲中期天气预报中心、东京气候中心、美国国家环境预报中心和中国气象局国家气候中心4个气候业务季节预测模式输出场,利用EOF迭代、变形的典型相关分析、最优子集回归和高相关回归集成4种统计降尺度方法以及等权平均、经典超级集合等集成方法进行全国月及季节降水和气温预测。目前对MODES进行了夏季回报检验和约1年的实时业务应用。回报检验和业务应用表明,MODES对气温有较好的预测能力(月预测平均PS评分为76),对降水有一定预测技巧(月预测平均PS评分为68),具有短期气候预测业务应用价值。

国家气候中心MJO监测预测业务产品研发及应用

热带大气低频振荡(MJO)和北半球夏季季节内振荡(BSISO)对全球范围天气气候事件有重要影响,是次季节-季节(S2S)预报最主要的可预报性来源之一。国家气候中心(BCC)基于我国完全自主的T639全球分析场数据、风云三号气象卫星射出长波辐射(OLR)资料以及BCC第2代大气环流模式系统的实时预报,发展了MJO实时监测预测一体化业务技术,建立了ISV/MJO监测预测业务系统(IMPRESS1.0),已投入实时业务运行,在全国气象业务系统得到应用。该文着重介绍该系统提供的MJO和BSISO指数监测预测数据和图形产品,并描述了这些业务产品在2015年对MJO典型个例的实时监测预测应用情况。监测分析和预报检验表明,基于我国自主资料的监测结果能够较为准确地表征MJO和BSISO指数的振荡和演变过程,该系统对MJO和BSISO事件分别至少具备16 d和10 d左右的预报技巧。因此,基于IMPRESS1.0的MJO/BSISO监测预测一体化业务产品可为制作延伸期预报提供重要的参考依据。

国家气候中心全球海洋资料四维同化系统在热带太平洋的结果初步分析

介绍了国家气候中心(NCC)“全球海洋资料四维同化系统”(简称NCC-GODAS).该系统包含观测资料预处理系统、插值分析系统和所应用的动力模式.插值分析系统采用四维同化技术方案,在时间上设置一个4周的窗口,将此窗口之内的观测资料以一定的权重插入插值分析系统, 在空间上采用三维变分方案.海洋动力模式为“九五”期间LASG研制的L30T63OGCM 1 0版本.文中考察了该系统从1982年到2003年3月在热带太平洋的部分同化分析结果,并与NCEP的再分析资料和EMC/NCEP的太平洋区域海洋资料同化系统的结果进行了对比分析.结果显示,该系统的同化结果(如SST,SSTA,Nino指数,次表层海温变化等)与NCEP的同期同化结果具有很好的一致性.同时,该系统得出的海洋同化资料气候场与海洋模式气候场相比,有显著的改进.表明该系统具有较好的同化能力,其同化结果可为海-气耦合模式进行季节和跨季节的气候预测业务提供可信的海洋初始场资料,同时还可以为相关研究提供海洋分析场.

国家气候中心海气耦合模式汛期降水预报的一种订正方案及其试验

用奇异值分解(SVD)方法,分析了1983～2003年夏季国家气候中心海气耦合模式500hPa高度预报场与中国特别是华中区域降水场、1971～2000年夏季NCEP/NCAR500hPa高度场与中国特别是华中区域降水场的关系。结果表明:夏季NCEP/NCAR500hPa高度场与中国特别是华中区域降水场关系明显较模式500hPa高度场密切,若夏季NCEP/NCAR500hPa高度场南、北半球副热带高压较强(弱),北半球副热带高压主体偏南(北),则长江流域、东北地区中部及青藏高原东侧将降水偏多(偏少)。对比分析结果,发现国家气候中心海气耦合模式存在一定程度的预报误差,如长江流域误差就较为明显。作者提出一种订正方案,利用SVD从模式500hPa高度预报场中提取大尺度信号,借助最优化技术,合理订正误差,改进降水场的预报。经试验表明:订正后降水场预报的距平同号率有可能接近NCEP/NCAR500hPa高度场相当的技巧水平。

McICA云—辐射方案在国家气候中心全球气候模式中的应用与评估

本文将一种新的、可以灵活给出云的次网格结构的蒙特卡洛独立气柱近似(McICA)云—辐射方案应用于国家气候中心全球气候模式BCC_AGCM2.0.1中;由于此方案会引入一定的随机误差,本文对随机误差的特征和对所模拟的气候场的影响进行了分析和评估。结果表明,McICA随机误差引起的模拟扰动很小,随机误差对所模拟的各种气候变量影响也很小,全球平均值与作为参考的精确独立气柱近似(ICA)计算的差别都在0.01%量级,模拟结果的纬向分布、垂直分布和典型区域内的分布等气候特征都基本上与ICA一致。因此,在国家气候中心全球气候模式BCC_AGCM2.0.1中应用McICA云—辐射方案具有较高的可信度,模拟性能的提升仍然主要取决于模式物理过程、动力框架等方面,而不受随机误差的影响。考虑到McICA方案下云和辐射过程是各自独立的,云的结构调整和辐射模式的改进都更为简便,为模式在未来的进一步改进提供了很大便利和发展空间。

国家气候中心大气模式的验证研究——AMIP-II结果分析

应用AMIP- II计划提供的 1 979～ 1 996年海温及海冰场作下边界条件运行国家气候中心的大气环流模式 ,将模式的输出结果与NCEP资料进行对比以便验证模式模拟实际大气运动变化的能力。验证的结果表明 :国家气候中心的大气环流模式能够模拟出对流层大气的大尺度运动特征 ,如高度场、温度场及风场的特征等 ,但对降水的模拟则有较大的误差 ;此外模式对对流层上层及平流层温度等要素的模拟也存在着较大的误差 ;模式的物理过程也需要进一步进行改进。

质量守恒律在国家气候中心气候谱模式中的应用

概述了在国家气候中心气候谱模式中，引入参考大气和大气质量守恒律，消除了原模式由于模式大气质量不守恒引起的气候漂移计算误差，改进了气候模拟，提高了预报精度。

国家气候中心桌面云应用实践

投入实时业务运行的国家气候中心桌面云平台应用表明,虚拟化桌面不仅具有资源弹性、复用共享、移动值班、绿色安静、高效维护、自动管控、资源安全、运行稳定等基本优点,而且还形成了国家级气候业务系统省级推广的云端快捷部署与应用新模式,提高了国家级气候业务技术指导与应用能力。国家气候中心(NCC)业务运行所依托的气候监测预测业务系统(CIPAS1.0/2.0)、气候灾害风险管理系统1.0/2.0和极端事件监测系统等核心业务平台,多以C/S软件构实现,客户端具有较为重量级的数据可视化与分析处理应用功能。

2023年中国气候异常特征及主要天气气候事件

2023年,我国气候主要表现为暖干的特征,全国平均气温10.71℃,较1991—2020年气候平均偏高0.82℃,为1951年以来最暖;全国平均降水量615.0 mm,较常年偏少3.9%,为2012年以来第二少。四季气温均较常年同期偏高,其中夏、秋季分别为历史同期次高和最高;除秋季降水偏多外,其余三季降水均偏少。汛期(5—9月),全国平均降水量较常年同期偏少4.3%,为2012年以来第二少,我国中东部降水总体呈“中间多南北少”的分布。2023年,我国区域性气象干旱多发,西南地区遭遇冬春连旱;春季北方沙尘天气过程偏多;夏季前期,华北和黄淮遭受1961年以来最强高温过程;7月底至8月初,受台风杜苏芮影响,京津冀地区发生历史罕见极端强降水过程,华北地区出现“旱涝急转”;华西秋雨开始早、结束晚、雨量多;1月中旬发生年内最强寒潮过程;秋末冬初冷空气频繁入侵,12月华北和黄淮等地降雪日数偏多、积雪偏深。

国家气候中心暨气候研究开放实验室2008年度学术年会在京召开

2009年2月12—13日，中国气象局国家气候中心暨气候研究开放实验室2008年度学术年会在京召开。来自北京大学、南京大学、南京信息工程大学、成都信息工程学院等高校，中国科学院大气物理研究所、地理科学与资源研究所、南京地理与湖泊研究所、青藏高原研究所以及中国农业科学研究院农业环境与可持续发展研究所等科研院所，中国气象局国家气候中心、国家卫星气象中心、国家气象中心、国家信息中心、培训中心、中国气象科学研究院，以及有关省（区）市气象局的专家及研究生，共计40余个单位100多位代表参加了学术年会。

联合国全民早期预警目标下中国气候风险管理前景分析

全球气候变暖对自然生态系统和人类社会产生了广泛而深远的影响,特别是加剧了气候变化风险,未来这种风险将更加复杂且难以管理。早期预警是减轻灾害风险和适应气候变化的重要手段。文章系统回顾了国内外早期预警发展及早期预警技术的全球演变历程,归纳总结了国际早期预警从概念提出到多灾种早期预警系统发展的4个阶段,剖析了气候变化背景下联合国全民早期预警倡议的3方面内涵。结合我国早期预警服务的现状和发展模式,以及新形势下面临的气候风险、预警需求和技术差距,提出了在联合国全民早期预警目标下,我国在气候风险管理方面的3个优先方向。一是加强对复合型极端天气气候事件发生发展机理和预报预警的科学研究,以及人类社会经济系统中潜在临界要素的研究,评估极端事件和临界要素引爆后的潜在级联影响和规模,提高灾害风险认知能力,拓深、拓广已有多灾种早期预警系统,提升防范新型气候灾害风险能力;二是识别气候变化对行业、领域和区域绿色低碳转型可能造成的产业风险,加快构建面向气候和气候变化尺度的国家级气候安全早期预警平台,提升全社会应对气候风险的能力;三是开展多灾种早期预警国际合作,帮助尚无早期预警系统或早期预警系统效力不足的国家建立和完善早期预警系统,重点是厘清区域和国家存在的主要气候灾害风险和等级,以及适应气候变化的紧迫需求,提供多品类气象防灾减灾公共产品,提高国际影响力。

建设中的国家气候中心

国家气候中心成立于1995年1月10日,建设目标是成为世界先进水平的开展短期气候预测、气候变化研究和气候变化影响评估的国家中心,争取成为世界气象组织拟建的世界区域气候中心网络中的亚洲区域气候中心。

2021年秋季中国气候异常特征及主要气象灾害

利用1961—2021年中国区域2400余站地面气象常规观测资料,根据2019年中国气象局发布的《区域性重要过程监测和评价业务规定》,对2021年秋季中国气候基本概况及主要气象灾害进行全面分析。结果表明:(1)2021年秋季,中国气候状况总体偏差,平均气温较常年同期偏高,平均降水量较常年同期偏多;由于台风登陆个数偏少,且强降水以及冷空气过程影响区域叠加累积效应显著,导致北方部分省份雨、雪和冰冻灾害影响明显高于南方。(2)2021年秋季,我国气象灾害形势复杂严峻,极端天气气候复合事件多发,以暴雨洪涝、高温干旱、低温冰冻雨雪灾害为主,灾害极端性和区域性特征显著。区域暴雨过程较常年同期偏多4.2次,北方多地发生罕见秋汛,山西、陕西等地洪涝灾害较重;阶段性区域高温天气多发,区域高温过程较常年同期偏多2.4次,导致江南、华南高温干旱复合发展;寒潮过程较常年同期偏多1.2次,过程影响区域叠加累积效应显著,东北三省和内蒙古部分地区雪情较重。

中国气候变化科学认识进展及未来展望——中国《第四次气候变化国家评估报告·第一部分》解读

《第四次气候变化国家评估报告》气候变化的科学认识部分反映了自2015年以来,基于气候系统观测、古气候档案、理论研究和气候模拟等科学分析,取得的一系列关于中国气候变化的新证据、新认识,总结了中国大气、海洋、冰冻圈、生物圈等气候基本变量以及极端事件、典型区域的气候变化特征,分析了影响气候变化的自然、人类活动驱动因子的变化,预估了中国未来气候变化趋势。在此基础上,比较了此次评估报告与《第三次气候变化国家评估报告》在框架结构、结论认识等方面的新特点,指出中国气候变化评估报告体系性不断丰富、科学基础的认识不断深化。文章最后通过和政府间气候变化专门委员会第六次评估第一工作组报告的初步比较,提出了未来我国在气候变化监测诊断、检测归因、模拟预估,以及工具方法等方面应加强的内容。

近60 a中国极端天气气候事件变化趋势及2023年特征分析

对不同区域极端天气气候事件变化规律的研究,有助于提高我国防灾减灾能力和有效应对气候变化风险。利用我国均一化的2254个气象观测站逐日观测资料,分析评估近60 a和2023年我国及其各区域(未包含港澳台地区)发生的极端高温、极端低温、极端干旱、极端降水和极端台风等极端天气气候事件(简称“极端事件”)的时空特征。结果表明,1961年以来,我国极端事件总体呈下降趋势,其中1970—1990年代初下降趋势明显,1990年代后期以来增加趋势明显;极端高温事件呈显著增加趋势,进入21世纪后增加趋势更加明显;极端低温事件呈减少趋势;极端降水事件总体呈增加趋势;极端干旱事件呈下降趋势且阶段性特征明显;近60 a来受台风影响出现的极端风速和降水事件呈减少趋势,主要由极端台风风速事件减少造成,而极端台风降水事件呈缓慢上升趋势。2023年我国极端事件每站平均发生139次,比气候平均值偏多28.3%。其中,极端高温事件平均发生79次(偏多76.8%),为1961年以来历史最多年;极端低温事件平均发生20次(偏少23.8%);极端降水事件平均发生14次,极端干旱事件平均发生26次,都接近常年平均值;极端台风事件平均发生0.41次(偏多4.2%),主要以极端台风降水事件为主。2023年极端事件主要出现在西南地区、江南西部、华南西部、西北地区中部和北部、内蒙西部、京津冀等地,其中四川东部、贵州南部、甘肃西部、内蒙西部等地超过200次。极端事件增多的主要原因是极端高温事件和极端干旱事件增多。综合等级指数分析表明,极端事件高危险区域主要位于南方地区,特别是东南沿海地区,近60 a综合等级指数增加的区域主要位于西南地区到东北地区南部这个过渡带上。2023年高危险区域主要出现在西南地区和西北地区中北部。

2021年中国气候年景及主要气象灾害概述

基于长时间序列的气象观测、灾害灾情和社会经济数据,采用气候年景、灾体量、气候风险三类指数以及客观化气象灾害过程识别方法,系统评估了2021年总体年景,以及主要气象灾害的风险和损失年景。结果显示:2021年,我国气候年景总体较差,属于高气候风险,但是气象灾害损失年景偏轻。暴雨洪涝风险等级高,但过程次数低于常年且损失年景总体偏轻;高温过程次数高出常年值1倍多,高温风险等级高;干旱、台风、低温冷冻害和雪灾过程次数均接近或低于常年,灾害损失年景均偏轻,风险等级分别属于略低、一般和一般。

中国气候风险领域的科技创新进展与展望

气候变暖背景下,高频高强高影响的极端天气气候事件对自然生态系统和经济社会系统产生了可观测的明显影响,识别和定量评估气候变化风险、提高适应气候变化能力是学界和决策者高度重视的研究方向。本文从自然生态系统、社会经济系统、气候风险管理等角度梳理了气候变化风险领域科技创新的发展历程,分析当前研究的不足,结合国家适应气候变化战略提出了未来创新发展方向。气候变化风险研究仍处于初步阶段,需要进一步完善气候变化风险评估体系,形成综合风险评估体系;加强影响机理和综合风险研究,充分认识构成风险的关键要素,明晰重点领域气候风险阈值,减少气候变化风险预估的不确定性,为因地制宜实施气候变化适应技术提供科学支撑。