优秀成果展示——人影业务模式-中国气象局云降水显式预报系统(CMA-CPEFS v2.0)
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发布时间:2025/1/26 0:00:00
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成果评价编号: |
中气科成评[2024]013 |
评价结果: |
优秀 |
成果名称: |
人影业务模式-中国气象局云降水显式预报系统(CMA-CPEFS v2.0) |
完成单位: |
中国气象局人工影响天气中心 |
成果形式: |
应用研究和技术开发类-系统 |
研究领域: |
气象服务与应用气象 |
评价年份: |
2024 |
完成人: |
刘卫国、史月琴、陶玥、孙晶、沈淑婧、赵舒文、花少烽、魏蕾、谭超、邵天彬、孙佳星 |
成果简介: |
在国家重点研发计划、中国气象局行业专项等多个项目支持下,在 “播雨”行动计划指导下,研发"人影业务模式-中国气象局云降水显式预报系统(CMA-CPEFS v2.0)”,并于2023年5月业务化运行,向全国发布业务产品。该模式实现了对2种冷云催化剂催化过程的详细模拟,解决了在模式中仿真模拟多种作业方式的关键技术难题,创建以仿真模拟为核心的作业效果预估和实际作业自动模拟评估关键技术,在业务上实现了全国3km分辨率云条件预报、重点区域1km分辨率云条件和催化效果预报功能,其催化预报功能填补了人影预报业务技术的空白。基于该系统,提出了冷云催化增雨作业条件预报指标和方法,实现可播区识别的客观预报技术。 中国气象局云降水显式预报系统(CMA-CPEFS v2.0),是在WRF中尺度模式中耦合了自主研发的CAMS双参数微物理方案和两类冷云催化方案,实现了全国范围3km分辨率云条件预报、重点区域1km分辨率催化效果预报。开发了云结构和作业条件精细预报业务指导产品、催化效果和作业影响区预报产品,实现了作业预案效果预估和实际作业效果数值评估功能,填补人影业务预报技术空白;提出了冷云催化增雨作业条件预报方法,实现可播区识别客观预报技术,面向全国人影部门开展了业务应用。
① 业务发布云条件和催化效果预报指导产品:开发了云带、云顶温度(高度)、云底温度(高度)、云中液态水、云中过冷水、冰面过饱和水汽等自然云(即未催化云)条件预报产品,形成了云宏观场、云微观场、云垂直结构场、降水场等4大类33个预报产品;开发了催化后人工冰晶浓度、催化剂浓度、增水量、增水率、催化剂影响区等催化效果和影响区产品共计24个预报产品。2023年投入业务运行。已成为全国人影部门作业条件预报制作、作业条件会商、作业效果评估的重要工具。
② 实现了多催化方式仿真模拟,并创建作业效果预估和实际作业自动模拟评估技术:实现了对碘化银和液态致冷剂催化过程的详细数值模拟以及飞机、地面不同作业方式仿真模拟技术,创建自动仿真模拟催化过程开展作业效果预估和实际作业效果评估的技术,为模式在业务中应用并提炼作业区域、部位和剂量等作业方案指标、优选作业方案提供依据。该业务模式对多次重大活动保障和应急服务中开展了催化效果预报或评估,并给出了定量的评估结果,发挥了重要作用。
③ 提出了冷云催化增雨作业条件预报方法:利用增雨作业指标进行可播区识别实现客观预报,结合模式预报的云带、云顶(底)高度/温度、过冷水等云参量预报产品,综合分析移向移速、云性质、垂直结构等,得到增雨潜力区预报结果,形成作业条件客观分等级预报方法。
CMA-CPEFS v2.0系统的业务运行测试于2022年12月通过专家评审,2023年2月通过预报司组织的业务化验收,2023年5月正式业务上线。
模式系统全国范围3km分辨率的云宏观场、云微观场、云垂直结构场、降水场等4大类33种自然云条件预报产品每日2次定时发布全国,已成为全国人影业务单位作业条件预报重要指导产品。
模式系统重点区域1km分辨率的自然云和催化云预报产品在研发过程以及业务化后,多次在重大服务和应急保障中发挥作用,包括2019年武汉军运会、2021年建党百年和陕西十四运、2022年北京冬奥、2018-2023年历届上海进博会及2022年南方干旱中业务试用,业务化后在2023年成都大运会和杭州亚运会、2023年8月内蒙古根河林火、2024年3月四川林火等保障中发挥重要作用,为作业方案设计和作业指挥决策提供了重要依据,得到应用单位的好评,发挥了较好的经济、社会效益。该模式系统已开始向省级应用单位进行科技成果转化,为省级人影技术质量提高发挥作用。
基于该业务系统发展的作业条件预报方法有力推动了全国人影业务单位作业条件预报和作业预案制定业务的建立,为科学实施作业提供有力支撑。 |