优秀成果展示——中国气象局全球大气再分析系统及产品(CMA-RA V1.5)
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发布时间:2026/2/13 0:00:00
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| 成果评价编号: |
中气科成评[2025]021 |
| 评价结果: |
优秀一等 |
| 成果名称: |
中国气象局全球大气再分析系统及产品(CMA-RA V1.5) |
| 完成单位: |
国家气象信息中心 |
| 成果形式: |
应用研究和技术开发类-数据集 |
| 研究领域: |
气象信息 |
| 评价年份: |
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| 完成人: |
张涛、周自江、师春香、姚爽、姚燕、张志森、梁晓、张志强、谷军霞、廖捷、曹丽娟、江慧、王蕙莹、张冬斌、陈哲、远芳、李庆雷、徐文慧、陈丽凡、朱亚妮、朱晨、邓帅、周奕珂、孙帅 |
| 成果简介: |
依托气象行业专项重大项目和气象科技创新工程重大核心攻关任务的持续支持,在中国第一代全球大气再分析(CRA-40)基础上,进一步攻关国际先进的四维集合变分混合同化、历史长序列卫星辐射率偏差订正、国产卫星资料同化等关键技术,实现全球常规资料与116颗215种卫星资料同化应用,研制出了1979年以来的逐小时全球大气再分析产品(CMA-RA V1.5),滞后6小时追加。模式垂直64层(顶高0.27hPa)、原始分辨率13km(后处理为0.1°等),于2024年5月公开发布。CMA-RA V1.5质量较CRA-40显著提升,优于JRA-55等国际第三代再分析水平,已广泛应用于国家级核心业务和社会各行业。 CMA-RA V1.5通过技术体系创新,实现了我国再分析从“跟跑”到“并跑”再到“局部领跑”的跨越,被纳入2024年度"中国十大气象科技进展"。在技术创新、学术水平及应用价值方面实现了多项突破性进展,其先进性体现在以下四方面:
1、同化技术升级提升了早期历史资料的同化效益
引进四维集合变分混合同化技术,攻克了历史集合分析成员构建、长序列卫星辐射率偏差订正等关键技术,实现了早期平流层红外卫星仪器资料同化应用,前20年卫星资料同化应用量增加13%;通过引入逐小时集合预报,构造流依赖Be矩阵,促进了观测信息在空间、时间、变量之间的传递,提升了观测的同化效益,卫星观测匮乏年份尤为明显。产品质量相比CRA-40显著提升,500hPa位势高度误差降低22%,也优于JRA-55等国际第三代产品。
2、国产观测资料应用实现自主可控
在国外成熟高空、地面、海洋观测数据集收集基础上,重点加强了国内特有观测、科学试验等数据的整合、质量控制、黑名单研制,自主研发了中国探空高层温度偏差订正技术,提升了我国自主常规资料在国产再分析中的应用能力;攻关风云、海洋、云遥等国产卫星资料同化应用关键技术,同化应用的全球卫星资料达到116颗215种,其中国产卫星资料达到22颗29种,占比最高达到18%,输入数据自主可控能力显著提升。
3、分辨率与时效性达到国际领先
CMA-RA V1.5模式分辨率13公里(后处理为10公里),更新时效为6小时,相比业务科研广泛应用的ERA5(25公里,滞后5天更新),分辨率和更新时效具有明显优势。
4、培养了一批再分析业务人才
从CRA-40到CMA-RA V1.5,我国再分析技术人才成长进入快车道,2人荣获国务院政府特贴、1人入选中国气象局局战略科技人才、2人入选科技领军人才、5人入选首席气象专家、4人入选青年气象英才,另有3人晋升二级正研高工、6人晋升正研,5人晋升高工。 CMA-RA V1.5的成果转化应用绩效主要体现在以下四方面:
1、经济社会效益
该成果于2024年5月15日通过高价值数据产品准入评审,并于5月24日在第七届数字中国建设峰会上正式发布,成为国际首个10公里分辨率的全球大气再分析产品,能够更精准的刻画1979年以来天气系统演变特征。已应用于地球科学、水利、农业、交通、金融等18个行业,服务超4600个用户。
2、支撑AI气象应用
作为"人工智能天气预报大模型示范计划"基准数据集,已支撑13家参赛大模型的训练、实时运行、评估,实现AI训练数据集国产替代。支撑了全球三维智能网格预报AI模型升级,其中湿度预报准确率相对数值模式提升了34.8%。
3、支撑国家级核心业务
深度融入气象现代化体系,支撑人工影响天气作业效果常态化评估、风能资源评估、风四产品检验等国家级核心业务;通过10公里级高精度数据,支撑远洋导航系统平台运行,显著提升了低空经济气象保障能力。
4、科技文化价值
该成果较我国第一代产品CRA-40,位势高度精度提升22%,优于JRA-55等国际第三代产品,中国区域逼近ERA5,实现了我国气象核心数据自主可控,保障国家气象数据安全。 |