优秀成果展示——东亚区域大气再分析历史数据集（1950-2020）
发布者：
来源：
发布时间：2025/5/26 0:00:00
标签:
浏览次数:1220
| 成果评价编号： |
中气科成评[2024]029 |
| 评价结果： |
良好 |
| 成果名称： |
东亚区域大气再分析历史数据集（1950-2020） |
| 完成单位： |
中国气象科学研究院、国家气象信息中心、江西师范大学、浙江省气象科学研究所 |
| 成果形式： |
应用研究和技术开发类-数据集 |
| 研究领域： |
气象服务与应用气象 |
| 评价年份： |
2024 |
| 完成人： |
尹金方、梁旭东、谢衍新、李丰、胡开喜、曹丽娟、邹海波、陈锋 |
| 成果简介： |
高时空分辨率大气再分析数据在天气气候、能源、农业、生态等领域有着重要的作用。然而，全球大气再分析数据远不能满足这些领域的研究和应用需求。因此，国家气象科技创新工程、国家重点研发计划等提出了发展东亚区域大气再分析数据集。本成果面向区域大气再分析的多源高分辨率观测资料交叉协同质量控制、多源观测资料的有效分步同化、高分辨率模式动力-物理过程协调优化等技术，研发了东亚区域大气再分析系统，研制了我国第一代长时间序列(1950-2020年)高时空分辨率东亚区域大气再分析历史数据集。该数据集通过了中国气象局高价值气象数据产品的业务应用考核，实现数据业务应用和公开共享，相关研究成果发表在国内外高质量期刊。
利用数值模式和同化系统重建统一标准的长时间序列大气资料的方法，被称为“大气再分析”。大气再分析的目标是基于数值模式格点场，尽可能多地融合空间零散的多源观测数据，形成动力-热力-水物质之间相互协调三维格点场，且气象要素量值接近大气观测。因此，多源观测资料的搜集和质量控制、数值模式的优化和观测资料的有效同化是大气再分析的重要工作。本成果具有四个方面的创新：
（1）建立了东亚地区最完善的多源观测数据集，夯实了大气再分析发展基础。以我国气象系统的多源观测资料为基础，整合了国内外可自由获取的其它源观测资料，形成了面向区域大气再分析应用的数量全、质量高、一致性强的高时空分辨率多源观测资料集。发展针对不同类型观测资料的质控技术，建立了面向同化应用的观测站点黑名单，有效地提高了观测资料的可同化率。
（2）发展了多源观测资料的分步同化技术，有效地提高了高时空分辨率观测资料的使用率。地面小时数据采用四维连续同化方法，在模式积分过程的一个时步内只作微小调整，保持模式物理量之间的平衡。
（3）全方位优化WRF数值模式配置，显著提高了数值模式在东亚地区的实用性。从模式区域、垂直层次、地形、动力参数、物理过程等多个方面开展了大量测试，利用条件非线性最优参数扰动方法优化了数值预报，显著提高了模式对东亚区域天气的模拟能力。
（4）建立了长时间序列高分辨率再分析资料集，填补了东亚区域高分辨率再分析资料的空白。研制了1950-2020 （共71）年，水平分辨率率12公里，时间间隔3小时的再分析资料集，是东亚地区目前唯一一套长时间序列高分辨率大气再分析数据。检验表明，该区域大气再分析数据集性能在东亚地区整体上优于现有的常用全球大气再分析数据。
该工作面向国家重大需求，在区域大气再分析技术方面取得重要突破，自主研发了我国区域大气再分析系统和长时间序列大气再分析数据集，填补了东亚地区高分辨率再分析数据集的空白。
东亚区域大气再分析历史数据集（1950-2020）通过了中国气象局高价值气象数据产品考核，实现了业务应用和公开共享。前期，该数据已在中国气象局系统、英国哥伦比亚大学、清华大学、四川大学、中科院大气物理研究所、中科院-水利部成都山地灾害与环境研究所等国内外多个单位应用，为气象、教育、能源、水利、环境和国防等领域提供了坚实的数据支撑。此外，东亚区域大气再分析历史数据支撑了哈尔滨工程大学在国防试验中的外场选址、中科院国家空间科学中心航空空间和航天空间研究、同济大学重力场解算等领域。当前，东亚区域大气再分析历史数据正在有力地支撑中国气象局资料同化大模型团队、华为、玖天气象科技等部门人工智能（AI）建模。总之，东亚区域大气再分析历史数据正在多个领域服务社会经济发展和国家安全，具有广阔的应用前景及社会经济效益。 |
