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1 目 录 2009 年 基 本 情 况 年 大 事 记... 3 国 家 十 一 五 科 技 支 撑 计 划 重 点 项 目 正 式 启 动... 3 城 市 所 与 气 象 台 联 合 组 织 召 开 科 研 业 务 发 展 研 讨 会... 4 党 支 部 活 动 : 深 山 访 贫, 我 们 接 触 了 大 草 岭 村... 5 城 市 所 领 导 班 子 再 次 进 行 调 整... 6 谢 璞 局 长 带 队 到 城 市 所 进 行 调 研... 7 城 市 所 组 织 召 开 城 市 气 象 重 大 科 学 技 术 问 题 专 家 研 讨 会... 8 城 市 突 发 气 象 灾 害 风 险 防 范 与 快 速 响 应 关 键 技 术 研 究 课 题 获 得 批 准 立 项. 10 上 甸 子 改 造 工 程 正 式 启 动 城 市 所 2009 年 公 益 性 行 业 ( 气 象 ) 科 研 专 项 经 费 项 目 立 项.. 12 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 组 织 2006 年 度 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 项 目 验 收 组 织 2007 年 度 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 项 目 检 查 年 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 重 点 资 助 的 研 究 领 域 和 方 向 年 度 城 市 气 象 科 学 基 金 资 助 项 目 清 单 年 度 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 项 目 成 果 科 研 成 果 北 京 城 市 化 形 成 的 边 界 层 扰 动 及 其 对 降 水 的 影 响 研 究 非 静 力 中 尺 度 数 值 模 式 的 高 频 噪 声 控 制 和 初 始 化 方 法 研 究 微 型 无 人 驾 驶 飞 机 人 工 影 响 天 气 试 验 研 究 影 响 城 市 群 高 速 路 安 全 的 高 危 险 天 气 预 报 系 统 北 京 奥 运 会 国 际 天 气 预 报 示 范 计 划 支 持 技 术 研 究 三 维 天 气 特 征 的 自 动 识 别 三 维 变 分 资 料 同 化 和 精 细 数 值 预 报 技 术 的 联 合 研 究 数 值 天 气 预 报 中 城 市 陆 面 参 数 修 正 方 案 的 研 究 能 见 度 自 动 观 测 研 究 和 业 务 试 验

2 北 京 奥 运 精 细 空 气 质 量 预 报 模 式 技 术 研 发 气 象 服 务 效 益 评 估 技 术 开 发 与 应 用 城 市 边 界 层 车 载 综 合 探 测 示 范 系 统 研 究 和 试 验 北 京 奥 运 期 间 气 象 灾 害 风 险 评 估 技 术 研 究 北 京 区 域 霾 预 报 标 准 与 客 观 方 法 华 北 区 域 大 气 综 合 立 体 图 像 的 构 造 大 雾 预 报 系 统 研 究 中 央 级 公 益 性 科 研 院 所 基 本 科 研 业 务 专 项 基 金 项 目 成 果 地 基 GPS 斜 路 径 水 汽 反 演 方 法 改 进 研 究 京 津 冀 城 市 群 气 象 应 用 数 据 共 享 系 统 框 架 建 设 北 京 城 市 复 杂 下 垫 面 水 热 通 量 特 征 研 究 用 移 动 观 测 研 究 北 京 局 地 环 流 对 PM 浓 度 分 布 影 响 北 京 山 谷 风 环 流 对 可 吸 入 颗 粒 物 影 响 观 测 试 验 北 京 城 近 郊 边 界 层 臭 氧 垂 直 分 布 观 测 与 模 拟 研 究 华 北 区 域 地 基 GPS 大 气 水 汽 反 演 分 析 系 统 的 升 级 强 对 流 天 气 背 景 下 微 波 辐 射 计 观 测 资 料 特 征 分 析 低 对 流 层 动 力 和 热 力 场 反 演 和 临 近 预 报 系 统 北 京 城 郊 潜 热 和 显 热 模 型 参 数 研 究 成 果 应 用 与 项 目 进 展 北 京 奥 运 会 气 象 保 障 成 功 经 验 为 深 圳 第 26 届 世 界 大 学 生 运 动 会 气 象 服 务 提 供 技 术 支 持 开 展 环 北 京 夏 季 暴 雨 联 合 外 场 观 测 试 验 奥 运 成 果 在 多 个 城 市 推 广 应 用 国 庆 60 周 年 气 象 服 务 保 障 工 作 总 结 年 新 增 项 目 纵 向 课 题 横 向 课 题 自 立 项 目

3 合 作 与 交 流 国 际 交 流 国 内 交 流 人 才 建 设 人 才 队 伍 人 才 培 养 人 才 吸 引 与 交 流 文 化 建 设 信 息 与 动 态 年 获 奖 情 况 获 奖 集 体 获 奖 个 人 年 学 术 论 文 发 表 情 况 国 际 检 索 工 具 国 内 出 版 物 会 议 论 文 附 : 发 表 论 文 首 页 复 印 件

4 2009 年 基 本 情 况 2009 年 是 新 中 国 成 立 60 周 年, 也 是 新 中 国 气 象 事 业 发 展 的 60 周 年, 在 中 国 气 象 局 统 一 部 署 和 北 京 市 气 象 局 的 正 确 领 导 下, 城 市 所 全 体 职 工 紧 密 围 绕 科 技 研 发 与 技 术 支 撑 的 主 线 开 展 工 作, 圆 满 完 成 了 2009 年 的 各 项 工 作 为 全 面 提 升 城 市 所 科 技 项 目 的 研 发 水 平, 增 强 城 市 气 象 科 技 对 现 代 气 象 业 务 的 支 撑 能 力, 科 研 人 员 积 极 申 请 中 央 及 地 方 各 类 科 研 项 目 20 余 项, 其 中 2 项 获 得 国 家 自 然 科 学 基 金 委 员 会 资 助,1 项 获 得 公 益 类 行 业 ( 气 象 ) 科 研 专 项 经 费 资 助,1 项 获 得 北 京 市 科 学 技 术 委 员 会 资 助, 还 有 2 项 获 得 北 京 市 自 然 科 学 基 金 委 员 会 资 助 在 研 项 目 均 按 计 划 稳 步 推 进, 取 得 了 预 期 的 阶 段 成 果 在 应 对 气 候 变 化 研 究 方 面, 城 市 所 组 织 科 研 人 员 在 以 往 科 研 成 果 的 基 础 上 撰 写 了 气 候 变 化 对 城 市 人 居 环 境 人 体 健 康 影 响 评 估 报 告, 为 政 府 有 关 部 门 应 对 气 候 变 化 提 供 了 参 考 和 科 学 依 据, 促 进 了 城 市 所 在 城 市 气 候 与 气 候 变 化 研 究 领 域 科 研 能 力 的 提 升 城 市 所 作 为 北 京 市 气 象 局 科 技 创 新 体 系 的 核 心, 其 科 研 成 果 在 成 功 通 过 2008 年 奥 运 会 气 象 服 务 检 验 之 后, 以 研 制 国 庆 气 象 预 报 服 务 产 品 参 与 应 急 保 障 开 展 气 象 服 务 效 益 和 气 象 灾 害 风 险 评 估 选 派 科 技 骨 干 到 服 务 一 线 等 多 种 形 式, 为 保 障 国 庆 60 周 年 气 象 服 务 交 出 了 满 意 的 答 卷, 获 得 中 国 气 象 局 新 中 国 成 立 60 周 年 庆 祝 活 动 气 象 服 务 先 进 集 体 的 表 彰 同 时, 在 总 结 奥 运 科 研 成 果 的 基 础 上, 根 据 不 同 城 市 的 特 殊 需 求, 将 奥 运 成 果 分 批 或 集 成 后 推 广 到 多 个 城 市, 发 挥 了 城 市 所 在 我 国 城 市 气 象 服 务 中 的 科 技 引 领 和 辐 射 作 用 在 城 市 气 象 学 科 发 展 方 面, 城 市 所 注 重 发 挥 学 术 团 体 的 作 用, 以 中 国 气 象 学 会 城 市 气 象 学 委 员 会 为 主 体, 联 合 中 国 气 象 局 科 技 与 气 候 变 化 司 北 京 市 气 象 局 召 开 了 城 市 气 象 重 大 科 学 技 术 问 题 专 家 研 讨 会, 会 议 邀 请 了 来 自 国 内 外 近 40 位 专 家 学 者, 对 制 约 我 国 城 市 气 象 科 研 和 业 务 发 展 的 重 大 及 关 键 科 学 技 术 问 题 进 行 了 深 入 研 讨, 为 我 1

5 国 城 市 气 象 科 技 中 长 期 发 展 规 划 提 出 了 重 要 的 参 考 意 见 和 建 议 2009 年, 城 市 所 科 研 人 员 认 真 总 结 科 研 成 果, 积 极 撰 写 学 术 论 文, 其 中 有 17 篇 学 术 论 文 参 与 国 际 会 议 交 流,33 篇 论 文 参 与 国 内 会 议 交 流,34 篇 论 文 在 国 内 外 学 术 期 刊 上 发 表 人 才 培 养 方 面, 全 年 共 有 4 人 进 入 城 市 气 象 与 城 市 灾 害 博 士 后 工 作 站, 是 建 站 以 来 进 站 人 数 最 多 的 一 年 通 过 科 研 项 目 和 业 务 研 发 工 作, 城 市 所 锻 炼 了 科 研 队 伍, 增 强 了 科 技 合 作 能 力, 先 后 有 8 人 次 出 国 参 加 各 种 培 训 工 作 访 问 和 学 术 会 议, 在 城 市 边 界 层 参 数 化 方 案 研 究 新 型 大 气 成 分 监 测 设 备 使 用 临 近 预 报 成 果 交 流 等 方 面 得 到 了 迅 速 提 高 2

6 2009 年 大 事 记 国 家 十 一 五 科 技 支 撑 计 划 重 点 项 目 正 式 启 动 3 月 2 日, 国 家 十 一 五 科 技 支 撑 计 划 重 点 项 目 京 津 冀 城 市 群 高 影 响 天 气 预 报 中 的 关 键 技 术 研 究 启 动 会 在 北 京 召 开 来 自 中 国 气 象 局 科 技 与 气 候 变 化 司 北 京 市 气 象 局 中 国 科 学 院 大 气 物 理 研 究 所 北 京 大 学 北 京 师 范 大 学 解 放 军 理 工 大 学 天 津 市 气 象 局 河 北 省 气 象 局 的 有 关 领 导 专 家 以 及 项 目 所 属 5 个 课 题 的 负 责 人 和 科 研 骨 干 参 加 了 会 议 项 目 研 究 主 要 承 担 单 位 中 国 气 象 局 北 京 城 市 气 象 研 究 所 张 朝 林 副 所 长 主 持 了 会 议 张 朝 林 首 先 介 绍 了 项 目 的 重 要 意 义 实 施 方 案 技 术 路 线 项 目 组 织 管 理 及 考 核 指 标 等 主 要 情 况 北 京 市 天 津 市 河 北 省 气 象 局 科 技 处 领 导 先 后 发 言 表 示 将 对 项 目 给 予 积 极 支 持 项 目 专 家 组 组 长 北 京 市 气 象 局 王 迎 春 副 局 长 代 表 专 家 组 回 顾 了 从 项 目 前 期 调 研 申 请 立 项 专 家 论 证 正 式 启 动 的 历 程 她 进 一 步 强 调 了 项 目 实 施 对 固 化 奥 运 科 研 成 果 提 高 京 津 冀 业 务 支 撑 能 力 提 高 城 市 气 象 研 究 水 平 的 重 要 意 义, 并 对 加 强 基 础 数 据 的 共 享 管 理 充 分 发 挥 项 目 专 家 组 的 作 用 等 方 面 提 出 了 要 求 中 国 气 象 局 科 技 与 气 候 变 化 司 科 技 项 目 处 张 跃 堂 处 长 对 项 目 研 究 提 出 了 指 导 性 意 见, 指 出 国 家 科 技 支 撑 计 划 重 视 研 究 成 果 在 业 务 中 的 应 用, 同 时 强 调 了 各 课 题 之 间 加 强 协 作 对 项 目 顺 利 完 成 的 重 要 性 项 目 5 个 课 题 还 分 别 召 开 了 会 议, 讨 论 了 各 课 题 的 实 施 方 案 任 务 分 解 以 及 签 订 任 务 书 等 具 体 事 项 在 随 后 近 一 年 的 研 究 中, 项 目 下 设 的 5 个 课 题 突 出 了 京 津 冀 城 市 群 的 鲜 明 特 色 主 要 研 究 成 果 有 : 对 天 津 海 风 锋 暴 雨 产 生 机 理 有 了 新 的 认 识 ; 开 展 了 城 市 群 雾 的 理 论 研 究 ; 完 成 了 城 市 陆 表 过 程 和 边 界 3

7 层 结 构 观 测 的 理 论 储 备 和 观 测 实 验 方 案 设 计 ; 完 成 了 京 津 冀 雷 达 和 地 基 GPS 组 网 数 据 的 质 量 控 制 研 究 ; 初 步 建 立 了 城 市 群 区 域 陆 地 表 面 基 础 数 据 集 ; 针 对 城 市 群 和 高 影 响 的 特 征, 确 定 了 局 地 暴 雨 浓 雾 和 降 雪 三 类 高 影 响 天 气 客 观 检 验 方 法 和 平 台 ( 项 目 组 张 文 龙 提 供 ) 城 市 所 与 气 象 台 联 合 组 织 召 开 科 研 业 务 发 展 研 讨 会 4 月 1 日, 城 市 所 与 北 京 市 气 象 台 联 合 组 织 召 开 了 科 研 业 务 发 展 研 讨 会 会 议 特 别 邀 请 了 北 京 市 气 象 局 王 迎 春 副 局 长, 观 测 与 预 报 处 科 技 发 展 处 北 京 气 象 科 技 服 务 中 心 以 及 平 谷 气 象 局 等 相 关 单 位 的 领 导 参 加 谢 璞 局 长 还 在 百 忙 中 专 程 到 会 指 导 研 讨 会 上 城 市 所 张 朝 林 副 所 长 气 象 台 崔 继 良 副 台 长 分 别 向 与 会 者 介 绍 了 科 研 业 务 发 展 的 基 本 情 况 张 朝 林 副 所 长 在 报 告 中 从 近 年 来 科 技 对 业 务 的 支 撑 共 同 发 展 精 细 化 预 报 技 术 未 来 工 作 设 想 等 方 面 作 了 具 体 的 介 绍, 并 就 科 研 与 业 务 互 动 机 制 建 设 与 完 善 提 高 成 果 业 务 转 化 率 的 机 制 天 气 预 报 业 务 中 急 需 解 决 的 关 键 科 技 问 题 制 定 科 研 与 业 务 发 展 规 划 和 实 施 计 划 等 提 出 了 建 设 性 方 案 崔 继 良 副 台 长 从 科 研 业 务 及 气 象 服 务 工 作 的 回 顾 业 务 一 线 的 需 求 分 析 和 气 象 台 的 工 作 重 点 等 方 面 作 了 详 尽 地 阐 述 在 随 后 的 讨 论 中, 气 象 台 和 城 市 所 的 专 家 科 研 和 业 务 骨 干 也 就 科 研 成 果 的 转 化 预 报 的 难 点 等 问 题 先 后 发 言 在 听 取 大 家 发 言 后, 王 迎 春 副 局 长 作 了 重 要 讲 话 她 首 先 表 示 此 次 会 议 的 召 开 是 非 常 必 要 和 及 时 的, 同 时 也 为 科 研 和 业 务 人 员 的 相 互 交 流 创 造 了 一 个 良 好 的 氛 围 和 平 台 对 于 未 来 的 科 研 业 务 工 作 提 出 了 几 点 希 望 : 一 是 更 好 地 传 承 和 固 化 奥 运 成 果 ; 二 是 深 刻 领 会 科 学 发 展 观, 并 结 合 当 前 的 实 际 工 作, 把 气 象 服 务 提 高 到 一 个 新 水 平 ; 三 要 不 断 提 升 业 务 服 务 能 力, 以 4

8 适 应 首 都 社 会 经 济 快 速 发 展 的 需 求 她 表 示, 未 来 两 个 单 位 还 应 就 一 些 具 体 内 容 开 展 有 针 对 性 的 更 深 入 的 交 流 与 合 作 谢 璞 局 长 在 总 结 讲 话 中 用 好 和 更 好 对 两 个 单 位 此 次 的 交 流 和 学 习 给 予 了 肯 定 和 希 望 他 指 出, 此 次 研 讨 会 的 形 式 是 好 的, 科 研 和 业 务 的 任 务 就 是 做 好 应 用 基 础 性 的 工 作 同 时 他 希 望 两 个 单 位 会 后 梳 理 和 提 炼 此 次 研 讨 的 内 容, 在 今 后 的 工 作 中 继 续 加 强 沟 通, 把 首 都 气 象 和 华 北 区 域 中 心 的 气 象 工 作 做 得 更 好 ( 办 公 室 刘 欣 然 提 供 ) 党 支 部 活 动 : 深 山 访 贫, 我 们 接 触 了 大 草 岭 村 为 把 市 委 市 政 府 提 出 的 三 进 两 促 活 动 落 到 实 处, 城 市 所 党 支 部 和 房 山 区 气 象 局 党 支 部 联 合 对 房 山 区 霞 云 岭 镇 进 行 了 走 访 和 慰 问 4 月 29 日 城 市 所 全 体 党 员 和 职 工 在 房 山 区 气 象 局 陪 同 下 驱 车 四 个 多 小 时, 前 往 大 草 岭 村 所 在 的 乡 政 府 --- 霞 云 岭 镇 乡 村 两 级 领 导 首 先 介 绍 了 大 草 岭 村 的 基 本 情 况, 大 草 岭 村 位 于 霞 云 岭 乡 东 部, 距 108 国 道 2.5 公 里 全 村 现 有 人 口 120 户 318 人, 由 于 该 村 地 处 太 行 深 山 区, 土 地 较 为 贫 瘠, 交 通 不 便, 是 北 京 市 现 存 不 多 的 贫 困 村 但 该 村 植 被 覆 盖 好, 适 合 多 种 果 树 的 生 长, 具 有 较 好 的 发 展 旅 游 观 光 产 业 的 潜 力 随 后 举 行 了 简 单 的 捐 赠 仪 式, 城 市 所 向 大 草 岭 村 赠 送 了 3 台 笔 记 本 电 脑 和 1 台 台 式 计 算 机, 以 及 200 多 本 科 普 文 学 教 育 等 图 书 和 170 多 件 衣 物 城 市 所 职 工 与 乡 村 两 级 干 部 就 农 村 经 济 发 展 农 村 生 态 保 护 气 象 为 农 业 服 务 等 问 题 进 行 了 交 流 5

9 通 过 这 次 活 动, 使 城 市 所 科 研 人 员 受 到 了 一 次 很 好 的 村 情 民 情 教 育, 加 深 了 对 党 和 国 家 三 农 政 策 的 认 识 和 理 解, 增 强 了 城 市 所 党 员 干 部 的 社 会 责 任 感 使 命 感, 激 发 了 广 大 党 员 干 部 认 真 钻 研 气 象 科 学 技 术 为 破 解 城 乡 二 元 结 构 贡 献 一 份 力 量 的 热 情 ( 党 支 部 齐 宪 明 提 供 ) 城 市 所 领 导 班 子 再 次 进 行 调 整 由 于 工 作 需 要 张 朝 林 副 所 长 于 5 月 底 调 离 城 市 所,5 月 27 日 城 市 所 专 门 组 织 了 欢 送 会, 北 京 市 气 象 局 王 迎 春 副 局 长 应 邀 参 加 在 发 言 中 她 肯 定 了 张 朝 林 同 志 在 主 持 城 市 所 工 作 期 间 的 努 力 和 成 绩, 希 望 他 能 够 继 续 关 注 城 市 气 象 科 学 的 发 展 欢 送 会 上 全 所 职 工 踊 跃 发 言 肯 定 了 张 朝 林 同 志 在 建 设 数 值 预 报 研 究 团 队 和 GPS 应 用 研 究 团 队 中 所 做 出 的 贡 献, 表 达 了 对 张 朝 林 的 惜 别 之 情 和 美 好 祝 愿 最 后, 张 朝 林 发 言 表 达 了 对 北 京 市 气 象 局 和 城 市 所 对 自 己 培 养 和 全 所 职 工 支 持 的 感 谢, 表 示 将 带 着 全 所 职 工 的 祝 愿 和 嘱 托 在 新 的 工 作 岗 位 上 努 力 工 作 6 月 2 日 北 京 市 气 象 局 人 事 处 组 织 城 市 所 全 所 会 宣 布 城 市 所 领 导 班 子 的 调 整 结 果, 王 迎 春 副 局 长 奚 文 处 长 和 张 朝 林 同 志 到 会 会 上 奚 文 处 长 代 表 北 京 市 局 气 象 局 公 布 了 由 张 小 玲 担 任 城 市 所 副 所 长 主 持 工 作, 经 城 市 所 职 工 民 主 推 荐, 刘 伟 东 任 城 市 所 副 所 长 王 迎 春 副 局 长 在 讲 话 中 希 望 城 市 所 领 导 班 子 团 结 协 作 全 所 职 工 共 同 努 力, 把 城 市 所 发 展 的 更 好 9 月 北 京 市 气 象 局 在 中 国 气 象 局 网 站 发 布 了 城 市 所 所 长 的 招 聘 公 告, 这 标 志 着 城 市 所 新 一 届 所 长 公 开 选 拔 的 程 序 正 式 启 动 ( 办 公 室 孟 燕 军 提 供 ) 6

10 谢 璞 局 长 带 队 到 城 市 所 进 行 调 研 7 月 1 日, 由 谢 璞 局 长 带 队, 主 管 科 研 的 王 迎 春 副 局 长 及 办 公 室 科 技 发 展 处 观 测 与 预 报 处 计 划 财 务 处 等 相 关 处 室 领 导 一 行 到 城 市 所 进 行 调 研 谢 璞 局 长 指 出 此 次 调 研 的 目 的 旨 在 了 解 情 况 分 析 问 题 加 强 沟 通 与 互 动 张 小 玲 副 所 长 向 局 领 导 汇 报 了 城 市 所 基 本 情 况 重 点 科 研 业 务 工 作 存 在 的 问 题 以 及 近 期 工 作 和 未 来 发 展 思 路 各 科 室 负 责 人 及 市 局 各 处 室 领 导 结 合 城 市 所 在 科 研 成 果 推 广 承 担 科 研 项 目 和 科 研 团 队 建 设 等 方 面 遇 到 的 新 问 题, 以 及 未 来 发 展 的 方 向 进 行 了 交 流 在 听 取 发 言 后, 谢 璞 局 长 首 先 肯 定 了 城 市 所 近 年 来 的 发 展 及 取 得 的 成 效, 特 别 是 城 市 所 在 2008 年 的 一 院 八 所 考 核 中 继 续 名 列 前 茅, 这 些 都 值 得 保 持 和 发 扬 对 于 大 家 提 出 的 问 题, 结 合 运 行 和 管 理 本 身, 特 别 是 结 合 北 京 市 局 的 整 体 业 务 体 系, 谢 璞 局 长 指 出, 一 是 要 加 强 科 研 工 作 的 针 对 性 和 计 划 性, 加 强 项 目 立 项 前 期 的 基 础 性 工 作, 使 得 项 目 立 项 后 及 执 行 过 程 中 能 顺 利 进 行, 以 保 证 与 之 相 关 的 工 作 能 够 行 之 有 效 的 开 展 ; 二 是 要 加 强 所 领 导 班 子 的 建 设 ; 三 是 科 研 工 作 要 凸 显 城 市 特 色, 要 加 强 应 用 层 面 城 市 精 细 化 预 报 的 科 技 支 撑, 不 仅 在 时 间 空 间 尺 度 上 实 现 精 细 化 预 报, 更 要 重 视 和 力 争 达 到 专 项 精 细 化 和 用 户 需 求 精 细 化 的 目 标 ; 四 是 团 队 建 设 要 有 整 体 规 划, 特 别 要 在 领 域 调 整 团 队 定 位 功 能 归 整 效 益 发 挥 以 及 人 员 配 备 等 方 面 进 一 步 思 考 和 优 化 要 充 分 利 用 科 研 团 队 年 轻 化 的 优 势 开 展 各 项 工 作, 所 有 学 科 领 域 的 发 展 和 人 员 配 备 要 围 绕 城 市 所 的 目 标 开 展 工 作 受 此 启 发, 城 市 所 其 他 参 会 人 员 在 随 后 的 发 言 中 开 拓 思 路 各 抒 己 见, 提 出 了 很 多 好 的 想 法 听 取 了 大 家 的 发 言 后, 王 迎 春 副 局 长 也 7

11 寄 予 了 几 点 希 望 : 一 学 科 发 展 方 向 定 位 要 进 一 步 凝 练 现 有 的 4 个 领 域 10 个 方 向, 通 过 几 年 的 努 力 已 具 备 了 一 定 的 特 色 和 优 势 未 来 要 依 托 奥 运 科 研 所 形 成 的 短 临 优 势, 与 专 业 特 色 相 结 合 开 展 科 研 工 作 同 时 要 在 城 市 化 发 展 和 城 市 气 候 变 化 方 面 开 展 更 深 层 次 的 研 究 ; 二 要 重 视 所 领 导 班 子 的 建 设 问 题 ; 三 科 研 团 队 建 设, 要 向 城 市 气 候 方 向 发 展, 同 时 要 加 强 骨 干 人 才 力 量 的 培 养, 可 通 过 国 际 合 作 项 目 支 撑 及 开 办 电 子 期 刊 滚 动 培 养 人 才 ; 四 加 强 项 目 的 整 合, 城 市 所 要 积 极 统 筹, 可 以 借 助 外 力 带 动 学 科 发 展 希 望 通 过 大 家 的 努 力, 尽 快 走 出 当 前 面 临 的 困 境, 以 谋 求 更 大 的 发 展 ; 五 要 在 探 索 如 何 激 励 科 研 人 员 的 机 制 上 下 功 夫, 让 现 有 的 政 策 岗 位 的 设 置 能 够 更 好 地 鼓 励 科 研 人 员 的 积 极 性 ( 办 公 室 刘 欣 然 提 供 ) 城 市 所 组 织 召 开 城 市 气 象 重 大 科 学 技 术 问 题 专 家 研 讨 会 8 月 25 日, 城 市 气 象 重 大 科 学 技 术 问 题 专 家 研 讨 会 在 京 召 开, 会 议 由 中 国 气 象 学 会 城 市 气 象 学 委 员 会 中 国 气 象 局 科 技 与 气 候 变 化 司 及 北 京 市 气 象 局 共 同 主 办, 中 国 气 象 局 北 京 城 市 气 象 研 究 所 承 办 本 次 会 议 的 目 的 在 于 研 讨 我 国 城 市 化 发 展 对 城 市 气 象 服 务 的 重 大 需 求 城 市 气 象 科 研 和 业 务 中 的 重 大 及 关 键 性 科 学 技 术 问 题 此 次 研 讨 会 特 别 邀 请 了 周 秀 骥 李 泽 椿 丁 一 汇 院 士, 同 时 邀 请 了 来 自 美 国 马 里 兰 大 学 科 罗 拉 多 大 学 8

12 京 内 外 高 等 院 校 科 研 机 构 中 国 气 象 局 有 关 职 能 部 门 国 家 气 象 中 心 国 家 气 候 中 心 和 北 京 上 海 天 津 河 北 广 东 甘 肃 深 圳 等 气 象 业 务 部 门 的 近 40 位 专 家 学 者 参 会 会 议 采 取 了 专 题 引 导 性 报 告 专 家 头 脑 风 暴 式 研 讨 和 书 面 建 议 相 结 合 的 方 式, 围 绕 城 市 气 象 的 服 务 和 需 求 精 细 化 数 值 模 式 在 城 市 精 细 气 象 预 报 中 的 应 用 与 挑 战 城 市 化 与 气 候 变 化 城 市 气 象 与 大 气 环 境 观 测 四 个 主 题 进 行 研 讨 专 家 们 认 为, 随 着 我 国 的 城 市 化 进 程, 城 市 气 象 学 已 经 发 展 成 为 气 象 科 学 的 一 个 重 要 分 支, 要 研 究 城 市 化 对 城 市 气 象 的 影 响, 首 先 要 研 究 城 市 变 化 过 程 中 所 产 生 的 气 象 问 题 由 于 城 市 用 户 的 复 杂 性 多 元 性, 加 之 城 市 环 境 又 极 为 复 杂, 所 以 城 市 气 象 必 须 面 对 各 类 极 不 均 匀 的 挑 战, 如 何 揭 示 和 描 述 这 些 不 均 匀 性, 是 城 市 气 象 学 未 来 发 展 所 需 要 回 答 的 一 个 重 要 问 题, 要 梳 理 城 市 中 的 气 象 问 题 和 气 象 学 中 的 城 市 问 题, 选 择 有 条 件 的 地 区 进 行 示 范 研 究 专 家 们 还 指 出, 城 市 气 象 的 服 务 要 跳 出 气 象 看 气 象, 在 研 究 城 市 气 象 中 高 度 复 杂 科 学 问 题 的 同 时, 还 要 注 意 到 相 关 信 息 技 术 在 提 高 城 市 气 象 服 务 水 平 中 的 促 进 作 用, 一 切 城 市 气 象 服 务 的 目 的 都 是 为 了 帮 助 用 户 提 高 使 用 不 确 定 信 息 进 行 决 策 的 能 力, 通 过 使 用 气 象 服 务 信 息 获 得 最 大 的 社 会 经 济 效 益 专 家 们 建 议 中 国 气 象 局 在 将 城 市 气 象 工 作 列 入 十 二 五 发 展 规 划 的 同 时, 首 先 要 从 组 织 管 理 上 创 新, 设 立 专 门 的 领 导 小 组, 组 织 协 调 全 国 有 关 单 位 在 城 市 气 象 科 学 技 术 应 用 服 务 和 人 员 培 训 等 方 面 的 规 划 管 理 和 实 施 其 次, 组 织 由 多 学 科 专 家 组 成 的 调 研 小 组, 对 全 国 城 市 气 象 工 作 进 行 深 入 调 查, 为 下 一 步 确 定 城 市 气 象 的 发 展 重 点 提 供 评 估 材 料 第 三, 在 总 结 我 国 数 值 预 报 模 式 发 展 和 北 京 奥 运 会 气 象 服 务 的 成 功 经 验 基 础 上, 由 城 市 气 象 学 委 员 会 牵 头, 北 京 城 市 气 象 研 究 所 具 体 负 责, 在 全 国 范 围 内 选 拔 有 志 于 长 期 从 事 城 市 气 象 工 作 的 科 研 技 术 和 应 用 服 务 人 员, 组 织 国 内 外 专 家 学 者 进 行 强 化 培 训, 在 全 国 范 围 内 建 立 能 够 从 事 城 市 气 象 工 作 的 队 伍 第 四, 通 过 专 家 评 估 并 根 据 用 户 需 要 和 可 能 提 供 的 合 作 与 支 持, 在 全 国 范 围 遴 选 有 条 件 进 行 大 型 场 地 实 验 的 城 市, 将 科 研 业 务 应 用 和 教 育 培 训, 以 及 技 术 开 9

13 发 和 观 测 设 备 研 发 结 为 一 体, 使 我 国 城 市 气 象 研 究 能 够 在 国 际 上 获 得 话 语 权 第 五, 应 积 极 推 动 相 应 的 国 际 合 作, 争 取 在 我 国 举 办 国 际 性 城 市 气 象 的 专 业 会 议 第 六, 在 有 组 织 有 计 划 地 学 习 国 外 先 进 经 验 引 进 先 进 技 术 的 同 时, 以 我 为 主, 以 建 立 城 市 气 象 科 学 与 技 术 的 中 国 标 准 为 目 标, 争 取 10 年 内 在 国 际 上 建 立 城 市 气 象 学 的 中 国 学 派 通 过 本 次 研 讨 会, 来 自 气 象 业 务 和 科 研 部 门 的 相 关 专 家 学 者 进 行 了 深 入 的 交 流, 分 析 和 梳 理 了 我 国 城 市 气 象 科 研 和 业 务 中 存 在 的 重 大 及 关 键 的 科 学 技 术 问 题, 并 提 出 了 解 决 这 些 问 题 的 思 路 和 方 法, 凝 练 出 近 年 来 需 要 解 决 的 重 点 任 务, 为 我 国 城 市 气 象 科 技 中 长 期 发 展 规 划 提 供 了 科 学 参 考 ( 城 市 气 象 学 专 业 委 员 会 孟 燕 军 刘 伟 东 提 供 ) 城 市 突 发 气 象 灾 害 风 险 防 范 与 快 速 响 应 关 键 技 术 研 究 课 题 获 得 批 准 立 项 9 月 27 日, 城 市 所 ( 北 京 城 市 气 象 工 程 技 术 研 究 中 心 ) 申 报 的 城 市 突 发 气 象 灾 害 风 险 防 范 与 快 速 响 应 关 键 技 术 研 究 通 过 了 北 京 市 科 学 技 术 委 员 会 组 织 的 专 家 论 证, 获 准 立 项 北 京 作 为 我 国 的 政 治 经 济 和 文 化 中 心, 在 全 国 和 区 域 经 济 中 发 挥 着 集 聚 辐 射 服 务 和 带 动 作 用 但 是 近 年 来 发 生 在 北 京 的 一 系 列 灾 害 性 天 气 对 城 市 运 行 城 市 安 全 等 构 成 了 很 大 的 威 胁, 因 此, 北 京 城 市 突 发 气 象 灾 害 的 预 报 预 警 和 风 险 防 范, 成 为 继 科 技 奥 运 之 后 各 级 政 府 和 社 会 公 众 广 泛 关 注 的 问 题 之 一 该 课 题 由 北 京 城 市 气 象 工 程 技 术 研 究 中 心 ( 中 国 气 象 局 北 京 城 市 气 象 研 究 所 ) 牵 头 申 报, 联 合 了 北 京 市 气 象 局 业 务 管 理 部 门 北 京 市 气 象 台 北 京 市 气 象 科 技 服 务 中 心 等 单 位 共 同 研 究, 包 括 城 市 突 发 气 10

14 象 灾 害 风 险 评 估 风 险 区 划 指 标 体 系 及 其 方 法 模 型 研 究, 城 市 突 发 气 象 灾 害 预 报 预 警 关 键 技 术, 以 及 城 市 突 发 气 象 灾 害 风 险 预 警 模 型 和 平 台 开 发 防 御 对 策 研 究 等 三 部 分 内 容 该 课 题 是 北 京 市 气 象 局 继 奥 运 会 气 象 保 障 科 学 技 术 试 验 与 研 究 (2002 年 度 ) 北 京 奥 运 会 国 际 天 气 预 报 示 范 计 划 支 持 技 术 研 究 (2006 年 度 ) 之 后 获 得 的 又 一 个 北 京 市 科 学 技 术 委 员 会 重 大 项 目, 是 奥 运 需 求 牵 引 开 展 科 学 技 术 攻 关 之 后 针 对 北 京 市 政 府 和 气 象 业 务 发 展 需 求 开 展 的 又 一 个 集 实 用 性 业 务 性 高 科 技 含 量 的 技 术 攻 关 课 题, 研 究 成 果 将 极 大 地 提 升 北 京 城 市 突 发 气 象 灾 害 的 风 险 预 报 预 警 科 技 支 撑 能 力 和 综 合 防 范 应 对 能 力, 对 提 升 我 国 大 城 市 突 发 气 象 灾 害 防 范 与 快 速 响 能 力 具 有 重 要 的 实 际 与 示 范 意 义 ( 办 公 室 孟 燕 军 提 供 ) 上 甸 子 改 造 工 程 正 式 启 动 9 月 28 日 北 京 上 甸 子 区 域 大 气 本 底 站 科 研 业 务 楼 奠 基 典 礼 在 北 京 上 甸 子 区 域 大 气 本 底 站 隆 重 举 行, 标 志 着 上 甸 子 改 造 工 程 正 式 启 动 参 加 奠 基 仪 式 的 有 北 京 市 气 象 局 王 迎 春 副 局 长, 北 京 市 气 象 局 相 关 处 室 和 业 务 单 位 设 计 及 施 工 单 位 和 密 云 县 气 象 局 上 甸 子 村 委 会 的 领 导 等 北 京 上 甸 子 区 域 大 气 本 底 站 是 中 国 气 象 局 大 气 成 分 本 底 观 测 业 务 科 研 的 重 要 基 地 之 一, 也 是 国 家 大 气 成 分 本 底 野 外 研 究 台 站 的 重 要 组 成 部 分, 承 担 着 温 室 气 体 反 应 性 气 体 气 溶 胶 以 及 气 象 等 要 素 的 长 期 观 测 任 务 近 年 来, 随 着 大 气 成 分 本 底 观 测 业 务 的 快 速 发 展, 观 测 项 目 逐 渐 增 多, 目 前 的 基 础 设 施 已 不 能 适 应 和 满 足 业 务 科 研 的 需 要 上 甸 子 基 础 设 施 改 造 工 程 建 设 完 成 后, 在 提 升 上 甸 子 本 底 站 的 业 务 能 力 的 同 时, 为 大 气 成 分 研 究 的 合 作 提 供 一 个 交 流 平 台 ( 大 气 成 分 中 心 徐 晓 峰 提 供 ) 11

15 城 市 所 2009 年 公 益 性 行 业 ( 气 象 ) 科 研 专 项 经 费 项 目 立 项 中 国 气 象 局 在 四 大 气 象 科 学 研 究 计 划 的 基 础 上, 针 对 气 象 业 务 急 需 解 决 的 关 键 科 技 问 题, 发 布 了 公 益 性 行 业 ( 气 象 ) 科 研 专 项 经 费 项 目 2009 年 度 项 目 申 报 指 南 城 市 所 联 合 上 海 市 浦 东 新 区 气 象 局 ( 上 海 市 城 市 环 境 气 象 中 心 ) 中 国 气 象 局 广 州 热 带 气 象 研 究 所 和 北 京 市 气 候 中 心 等 四 家 单 位 的 优 势 力 量, 针 对 我 国 城 市 群 发 展 的 共 性 问 题 申 报 项 目 超 大 城 市 群 复 杂 下 垫 面 边 界 层 过 程 及 精 细 气 象 预 报 关 键 技 术 研 究, 于 11 月 13 日 获 得 批 准 立 项 12 月 25 日 该 项 目 在 京 启 动, 来 自 京 沪 粤 三 地 的 项 目 参 加 单 位 有 关 领 导 专 题 负 责 人 及 科 研 骨 干 参 加 了 启 动 会 会 议 还 特 别 邀 请 北 京 市 气 象 局 王 迎 春 副 局 长 和 科 技 发 展 处 领 导 亲 临 指 导 该 项 目 将 通 过 3 年 的 研 究, 建 立 京 津 冀 长 三 角 珠 三 角 超 大 城 市 群 下 垫 面 参 数 数 据 集, 建 立 适 用 于 我 国 超 大 城 市 群 特 点 的 城 市 冠 层 模 式, 针 对 城 市 地 区 改 进 边 界 层 参 数 化 方 案, 改 进 超 大 城 市 群 精 细 数 值 预 报 系 统, 并 建 立 基 于 精 细 数 值 预 报 系 统 的 城 市 环 境 气 象 应 急 响 应 系 统 该 项 目 富 有 城 市 特 色, 形 成 的 技 术 方 法 对 其 它 城 市 群 区 域 具 有 很 好 的 应 用 前 景 和 实 用 价 值, 这 将 促 进 我 国 城 市 群 精 细 气 象 预 报 与 服 务 水 平 的 提 高, 为 城 市 防 灾 减 灾 提 供 坚 实 的 保 障 和 技 术 支 撑, 同 时 将 产 生 很 大 的 社 会 效 益 和 潜 在 的 经 济 效 益, 也 将 为 今 后 继 续 深 入 开 展 相 关 城 市 气 象 领 域 的 研 究 工 作 提 供 坚 实 的 科 学 基 础 和 借 鉴 ( 项 目 组 苗 世 光 提 供 ) 12

16 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 组 织 2006 年 度 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 项 目 验 收 2 月 17 日, 城 市 所 邀 请 来 自 中 国 气 象 局 北 京 大 学 北 京 市 气 象 局 等 单 位 的 有 关 领 导 和 专 家 对 2006 年 度 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 项 目 进 行 了 统 一 验 收 2006 年 立 项 的 9 个 项 目 分 别 从 项 目 研 究 目 标 考 核 指 标 和 完 成 情 况 预 算 执 行 存 在 问 题 及 措 施 建 议 等 方 面 向 验 收 专 家 组 进 行 了 详 细 汇 报, 经 过 质 询 与 讨 论, 专 家 组 一 致 认 为 各 项 目 基 本 完 成 了 预 定 的 研 究 任 务, 提 交 的 技 术 文 档 资 料 较 齐 全, 经 费 使 用 合 理, 研 究 成 果 基 本 达 到 考 核 指 标 要 求, 同 意 通 过 验 收 此 次 汇 报 中, 多 数 项 目 经 过 将 近 两 年 的 研 究 取 得 了 较 好 的 效 果, 如 奥 运 场 馆 精 细 预 报 释 用 技 术 研 究 的 科 研 成 果 在 2008 年 奥 运 会 和 残 奥 会 期 间 成 功 应 用 到 业 务 中 ; 风 廓 线 雷 达 对 流 天 气 预 警 技 术 研 究 的 科 研 成 果 在 降 水 预 报 中 具 有 很 好 的 业 务 应 用 前 景 ; 城 市 近 地 层 湍 流 通 量 参 数 化 方 案 研 究 对 前 人 的 参 数 化 方 案 进 行 了 系 统 的 归 纳 和 总 结, 并 提 出 了 适 用 于 城 市 的 参 数 化 方 案 ; 基 于 单 体 特 征 及 演 变 规 律 的 冰 雹 系 统 识 别 方 法 的 研 究 在 图 像 识 别 技 术 与 气 象 学 结 合 方 面 进 行 了 尝 试 根 据 专 家 建 议 城 市 基 金 将 对 部 分 项 目 进 行 持 续 支 持 专 家 组 指 出,2006 年 度 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 项 目 是 城 市 所 设 立 的 第 二 批 开 放 基 金, 在 管 理 上 还 有 很 多 需 要 改 进 和 完 善 之 处, 今 后 需 进 一 步 加 强 管 理 的 系 统 化 规 范 化 标 准 化, 特 别 是 继 续 把 好 立 项 关, 使 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 项 目 为 城 市 气 象 科 技 的 发 展 发 挥 更 大 的 作 用 ( 基 金 管 理 办 公 室 孟 燕 军 提 供 ) 13

17 组 织 2007 年 度 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 项 目 检 查 根 据 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 管 理 办 法,8 月 14 日, 城 市 所 组 织 了 2007 年 度 城 市 气 象 研 究 基 金 项 目 阶 段 检 查 会 此 次 检 查 会 是 对 项 目 年 度 执 行 情 况 的 中 期 检 查 由 中 国 气 象 局 北 京 大 学 有 关 专 家 及 北 京 市 气 象 局 科 技 管 理 部 门 领 导 组 成 的 专 家 评 审 组 对 2007 年 度 的 8 个 项 目 进 行 了 检 查 和 评 审 李 泽 椿 院 士 任 组 长, 并 主 持 此 次 会 议 专 家 组 在 认 真 听 取 了 各 项 目 负 责 人 的 阶 段 性 成 果 汇 报 后, 对 各 项 目 的 阶 段 完 成 情 况 给 予 了 肯 定 针 对 项 目 研 究 过 程 中 存 在 的 问 题, 专 家 们 建 议, 项 目 在 利 用 中 尺 度 模 式 卫 星 遥 感 和 雷 达 资 料 的 分 析 中, 应 更 加 突 出 城 市 研 究 的 主 题 ; 在 研 究 中 要 重 视 数 据 的 检 验 及 创 新 点 的 挖 掘 专 家 们 对 基 于 MODIS 数 据 的 拉 萨 地 区 城 市 环 境 研 究 项 目 给 予 了 高 度 的 肯 定 和 鼓 励, 一 致 表 示 高 原 城 市 的 分 析 是 城 市 研 究 工 作 必 要 的 组 成 部 分 之 一, 是 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 在 研 究 范 围 上 的 扩 展 城 市 所 自 2005 年 设 立 城 市 基 金,4 年 来 受 资 助 项 目 已 达 30 余 项 此 次 参 与 检 查 的 8 个 项 目 涉 及 城 市 气 候 短 时 预 报 模 式 城 市 热 岛 等 多 个 研 究 领 域 和 方 向 ( 基 金 管 理 办 公 室 苏 晨 提 供 ) 2009 年 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 重 点 资 助 的 研 究 领 域 和 方 向 一 城 市 化 与 城 市 天 气 气 候 1. 城 市 群 对 天 气 气 候 影 响 研 究 2. 城 市 应 对 气 候 变 化 3. 城 市 群 对 大 气 环 境 的 影 响 机 理 4. 城 市 高 影 响 天 气 及 其 对 城 市 运 行 的 影 响 14

18 二 城 市 气 象 观 测 及 资 料 应 用 1. 城 市 气 象 综 合 观 测 系 统 布 局 研 究 2. 城 市 气 象 观 测 资 料 的 分 析 与 应 用 3. 陆 面 资 料 在 城 市 精 细 数 值 预 报 模 式 中 的 应 用 三 城 市 气 象 精 细 化 预 报 预 测 技 术 1. 城 市 陆 面 过 程 与 边 界 层 参 数 化 方 案 研 究 2. 城 市 高 时 空 分 辨 率 观 测 资 料 的 同 化 技 术 研 究 3. 城 市 灾 害 性 天 气 临 近 预 警 技 术 研 究 2009 年 度 城 市 气 象 科 学 基 金 资 助 项 目 清 单 序 号 项 目 名 称 申 报 人 依 托 单 位 1 基 于 近 地 层 风 场 条 件 优 化 的 城 市 街 区 详 细 规 划 策 略 及 评 价 方 法 研 究 以 深 圳 为 例 李 磊 深 圳 市 国 家 气 候 观 象 台 2 城 市 化 进 程 对 城 市 群 中 心 城 市 气 候 变 化 的 影 响 李 琪 南 京 信 息 工 程 大 学 3 成 都 地 区 雾 水 中 化 学 组 分 及 其 反 映 城 市 大 气 污 染 特 征 的 研 究 印 红 玲 成 都 信 息 工 程 学 院 资 源 环 境 学 院 4 地 基 GPS 低 高 度 角 观 测 反 演 大 气 参 数 郭 鹏 中 国 科 学 院 上 海 天 文 台 5 京 津 冀 城 市 高 温 闷 热 天 气 的 分 析 和 预 报 张 国 华 河 北 省 气 象 台 6 数 字 摄 像 能 见 度 仪 观 测 算 法 研 究 王 京 丽 中 国 气 象 局 北 京 城 市 气 象 研 究 所 7 沿 海 城 市 下 垫 面 特 征 对 低 层 大 气 环 流 的 影 响 研 究 - 以 青 岛 为 例 马 艳 青 岛 市 气 象 局 8 城 市 化 对 京 津 冀 极 端 气 候 事 件 影 响 的 数 值 研 究 郑 祚 芳 中 国 气 象 局 北 京 城 市 气 象 研 究 所 15

19 2006 年 度 城 市 气 象 科 学 研 究 基 金 项 目 成 果 1 项 目 名 称 : 北 京 及 周 边 气 溶 胶 特 性 和 辐 射 强 迫 遥 感 研 究 项 目 负 责 人 : 夏 祥 鳌 承 担 单 位 : 中 国 科 学 院 大 气 物 理 研 究 所 项 目 简 介 : 本 项 目 应 用 北 京 香 河 兴 隆 和 上 甸 子 四 站 太 阳 光 度 计 资 料, 重 点 分 析 了 我 国 华 北 地 区 城 市 郊 区 和 背 景 地 区 气 溶 胶 光 学 厚 度 吸 收 特 性 及 尺 度 分 布 的 季 节 变 化 特 征, 以 及 导 致 这 个 变 化 特 征 的 主 要 原 因 ; 揭 示 了 我 国 华 北 地 区 人 类 活 动 对 华 北 区 域 气 溶 胶 特 性 的 影 响 以 及 我 国 北 方 地 区 沙 尘 活 动 对 华 北 地 区 气 溶 胶 特 性 的 影 响 结 合 四 站 太 阳 光 度 计 地 表 太 阳 辐 射 资 料 以 及 卫 星 能 量 收 支 资 料, 开 发 分 析 气 溶 胶 辐 射 强 迫 的 参 数 化 方 法, 分 析 我 国 华 北 地 区 气 溶 胶 对 地 表 大 气 顶 辐 射 收 支 的 可 能 影 响 主 要 研 究 成 果 : 利 用 中 国 科 学 院 大 气 物 理 研 究 所 AERONET 北 京 站 2001~2006 年 观 测 资 料, 分 析 了 北 京 城 市 气 溶 胶 光 学 特 性 : 光 学 厚 度 不 对 称 因 子 和 单 次 散 射 反 照 率 等 的 气 候 特 征 结 果 表 明 北 京 地 区 气 溶 胶 光 学 特 性 有 显 著 季 节 变 化 特 征, 高 值 均 出 现 在 夏 季, 低 值 出 现 在 冬 季, 此 外 气 溶 胶 光 学 特 性 日 际 变 化 十 分 显 著 后 向 轨 迹 分 析 表 明, 稳 定 的 大 气 条 件 一 般 会 导 致 气 溶 胶 光 学 厚 度 偏 高, 而 且 此 时 大 气 水 汽 和 气 溶 胶 单 次 散 射 返 照 率 也 偏 高 重 点 分 析 了 2004 年 10 月 一 次 人 为 污 染 过 程 气 溶 胶 光 学 特 性 变 化 及 与 大 气 条 件 的 关 系, 利 用 地 基 和 卫 星 辐 射 通 量 观 测 资 料, 分 析 了 气 溶 胶 对 地 表 和 大 气 顶 辐 射 收 支 的 影 响 利 用 2006 年 春 季 地 基 和 卫 星 气 溶 胶 和 辐 射 观 测 数 据, 分 析 了 沙 尘 气 溶 胶 和 人 为 气 溶 胶 辐 射 强 迫 差 异 2 项 目 名 称 : 影 响 北 京 市 高 速 公 路 的 典 型 雾 过 程 的 机 制 研 究 项 目 负 责 人 : 王 必 正 承 担 单 位 : 中 国 科 学 院 大 气 物 理 研 究 所 项 目 简 介 : 项 目 根 据 雾 的 演 变 特 点 和 结 构 特 征 修 改 WRF 模 式, 选 择 对 北 京 地 区 高 速 公 路 明 显 影 响 的 雾 过 程 进 行 数 值 模 拟 研 究, 从 大 16

20 尺 度 动 力 过 程 下 垫 面 与 边 界 层 大 气 的 相 互 作 用 角 度, 用 数 值 试 验 揭 示 了 影 响 北 京 高 速 公 路 的 典 型 雾 过 程 和 机 制 本 项 目 引 进 了 边 界 层 顶 预 报 方 案, 并 利 用 不 连 续 面 的 技 巧 与 跳 跃 条 件 处 理 方 案 解 决 自 由 大 气 与 边 界 层 大 气 过 程 是 如 何 通 过 边 界 层 顶 相 互 作 用 的 问 题 ; 采 用 自 适 应 网 格 方 法, 研 究 雾 演 变 过 程 的 机 制, 提 高 了 雾 的 数 值 预 报 能 力, 并 有 效 地 用 于 高 速 公 路 的 气 象 预 报 服 务 中 主 要 研 究 成 果 : 项 目 研 究 了 气 象 因 子 对 北 京 高 速 路 大 气 能 见 度 的 影 响, 以 及 各 级 能 见 度 对 应 的 主 要 气 象 要 素 特 征, 结 果 发 现 高 速 公 路 上 的 大 气 能 见 度 与 气 象 要 素 之 间 是 复 杂 的 非 线 性 相 关 ; 大 尺 度 动 力 因 子 与 水 汽 共 同 作 用 影 响 了 大 气 能 见 度 变 化,500~850 hpa 之 间 的 位 温 差 与 能 见 度 的 反 位 相 关 系, 反 映 了 大 气 稳 定 度 控 制 了 大 气 边 界 层 的 分 子 扩 散 和 湍 流 扩 散, 通 过 热 力 因 子 影 响 大 气 能 见 度 ; 利 用 WRF 模 式 探 讨 局 地 气 象 因 子 对 雾 霾 演 变 特 征 的 影 响, 发 现 同 化 局 地 观 测 资 料 后,WRF 模 式 模 拟 雾 的 形 成 和 消 散 的 时 间 以 及 强 度 与 实 况 一 致, 虽 然 液 态 水 含 量 的 值 难 以 与 实 测 作 对 比, 采 用 液 态 水 含 量 描 述 雾 的 生 消 演 变 是 可 行 的 ; 在 数 值 模 拟 的 初 始 时 刻, 应 用 3DVAR 方 法 进 行 局 地 观 测 资 料 变 分 同 化 对 雾 的 演 变 范 围 和 强 弱 模 拟 试 验, 结 果 较 无 局 地 观 测 资 料 同 化 试 验 有 明 显 的 改 善 3 项 目 名 称 : 风 廓 线 雷 达 对 流 天 气 预 警 技 术 研 究 项 目 负 责 人 : 何 平 承 担 单 位 : 中 国 气 象 科 学 研 究 院 项 目 简 介 : 风 廓 线 雷 达 应 用 研 究 方 面 我 国 还 处 在 起 步 阶 段, 本 项 目 针 对 风 廓 线 雷 达 垂 直 速 度 质 量 控 制 风 廓 线 雷 达 探 测 热 泡 风 廓 线 雷 达 探 测 降 水 过 程 进 行 研 究 主 要 研 究 成 果 : 本 项 目 首 先 针 对 质 量 控 制 方 法 提 出 了 在 减 小 误 差 和 降 低 脉 动 的 同 时, 尽 可 能 保 持 原 数 据 时 间 空 间 尺 度 结 构 特 征 的 基 本 要 求 在 此 基 础 上, 通 过 对 晴 空 热 对 流 风 廓 线 雷 达 探 测 资 料 的 初 步 分 析, 给 出 了 热 对 流 旺 盛 期 垂 直 环 流 的 概 念 模 型, 在 一 定 程 度 上 拓 展 和 加 深 了 对 热 对 流 泡 和 边 界 层 热 对 流 运 动 特 征 的 了 解 通 过 对 降 17

21 水 过 程 风 廓 线 雷 达 探 测 资 料 的 初 步 分 析, 证 实 了 国 产 风 廓 线 雷 达 具 有 很 好 的 降 水 天 气 工 作 能 力, 展 现 了 风 廓 线 雷 达 谱 数 据 在 深 层 次 的 降 水 物 理 过 程 研 究 降 水 预 报 人 工 增 雨 等 方 面 的 巨 大 应 用 潜 力 对 推 广 风 廓 线 雷 达 技 术 和 扩 展 风 廓 线 雷 达 业 务 应 用, 项 目 组 做 了 有 价 值 的 研 究 工 作 4 项 目 名 称 : 北 京 城 市 化 过 程 中 植 物 物 候 对 气 候 变 化 的 响 应 项 目 负 责 人 : 陆 佩 玲 承 担 单 位 : 北 京 林 业 大 学 资 源 与 环 境 学 院 项 目 简 介 : 城 市 热 岛 效 应 与 气 候 变 暖 相 叠 加, 决 定 了 物 候 期 的 提 前 项 目 选 取 了 紫 丁 香 杏 山 桃 刺 槐 等 为 代 表 植 物, 根 据 北 京 市 的 长 期 物 候 观 测 资 料 比 较 研 究 城 市 气 候 变 化 对 物 候 期 变 化 的 影 响 通 过 实 验 观 测 方 法, 研 究 北 京 主 要 树 种 生 物 学 下 限 温 度 植 物 萌 动 的 土 壤 水 分 阈 值, 建 立 了 一 个 植 物 发 育 模 型, 可 用 于 预 报 北 京 市 主 要 植 物 物 候 研 究 成 果 对 于 认 识 北 京 市 城 市 生 态 系 统 与 气 候 的 关 系, 城 市 花 粉 浓 度 的 预 报 等 等 具 有 重 要 价 值 主 要 研 究 成 果 : 通 过 对 位 于 北 京 市 中 心 的 北 海 公 园 和 位 于 市 郊 的 颐 和 园 两 个 站 点 的 长 期 物 候 观 测 资 料 (1950~2007 年 ) 和 气 候 资 料 分 析 表 明 : 1) 北 京 地 区 木 本 植 物 芽 膨 大 期 有 三 种 变 化 趋 势, 其 中 69% 的 树 种 有 推 迟 趋 势,29% 有 提 前 趋 势,2% 变 化 不 明 显 展 叶 期 主 要 有 两 种 变 化 趋 势, 其 中 66% 的 树 种 有 推 迟 趋 势,34% 有 提 前 趋 势 物 候 期 较 早 的 树 种 有 更 显 著 的 推 迟 趋 势, 较 晚 的 树 种 有 更 显 著 的 提 前 趋 势 ; 2) 植 物 芽 膨 大 期 与 冬 春 季 时 段 平 均 最 低 温 度 有 较 好 的 正 相 关 关 系, 说 明 植 物 解 除 休 眠 对 最 低 温 度 的 变 化 较 敏 感 且 不 同 植 物 对 于 相 同 时 段 的 平 均 最 低 温 度 变 化 有 不 同 的 响 应 特 点, 影 响 不 同 植 物 解 除 休 眠 并 开 始 生 长 发 育 的 时 段 不 同 ; 3) 植 物 的 展 叶 对 平 均 温 度 的 变 化 比 最 低 温 度 更 敏 感, 且 对 温 度 变 化 的 响 应 特 点 比 较 一 致 ; 4) 由 于 不 同 植 物 的 芽 膨 大 期 和 展 叶 期 有 不 同 的 变 化 趋 势, 造 成 18

22 了 二 者 之 间 发 育 期 长 度 的 变 化 5 项 目 名 称 : 城 市 近 地 层 湍 流 通 量 参 数 化 方 案 项 目 负 责 人 : 高 志 球 承 担 单 位 : 中 国 科 学 院 大 气 物 理 研 究 所 项 目 简 介 : 本 项 目 研 究 目 的 是 在 前 人 理 论 工 作 基 础 之 上, 结 合 北 京 市 区 已 有 的 观 测 资 料 ( 包 括 : 北 京 地 面 建 筑 物 高 度 航 测 资 料 大 气 所 325 米 边 界 层 铁 塔 湍 流 观 测 资 料 ), 进 一 步 研 究 和 探 索 可 直 接 应 用 于 数 值 模 式 的 湍 流 输 送 系 数 参 数 化 方 案, 是 改 善 模 拟 效 果 发 展 数 值 模 式 的 重 要 环 节 本 研 究 首 先 详 细 回 顾 并 再 现 前 人 各 种 湍 流 参 数 化 方 案, 研 究 在 城 市 高 粗 糙 度 下 垫 面 和 不 同 稳 定 度 条 件 下, 不 同 方 案 对 计 算 所 得 的 曳 力 系 数 热 量 整 体 输 送 系 数 有 何 影 响, 为 进 一 步 研 究 近 地 层 湍 流 通 量 参 数 化 方 案 提 供 理 论 基 础 主 要 研 究 成 果 : 本 项 目 在 Louis(1979,1982) 湍 流 通 量 参 数 化 方 案 基 础 之 上, 采 用 多 元 回 归 分 析 方 法, 研 发 了 一 种 采 用 非 迭 代 方 法 的 湍 流 通 量 参 数 化 方 案 该 方 案 直 接 由 整 体 理 查 森 数 Ri B 空 气 动 力 学 粗 糙 度 长 度 z 0 和 热 力 学 粗 糙 度 长 度 z 0h 参 数 化 稳 定 度 参 数 ζ( 即 z/l), 从 而 避 免 了 通 过 循 环 迭 代 计 算 Monin-Obukhov 长 度 L 该 方 案 不 仅 有 效 地 节 省 了 CPU 计 算 时 间, 而 且 其 计 算 结 果 与 迭 代 方 案 (Högström,1996; Beljaars and Holtslag,1991) 的 计 算 结 果 非 常 接 近 新 方 案 已 经 完 成 Offline 测 试, 测 试 结 果 证 明 新 方 案 有 着 自 身 的 优 越 性 将 中 尺 度 模 式 MM5 的 曳 力 系 数 和 热 力 传 输 系 数 参 数 化 方 案 融 合 了 本 项 目 研 发 的 最 新 湍 流 通 量 参 数 化 方 案, 分 析 不 同 空 气 动 力 学 粗 糙 度 条 件 下, 湍 流 输 送 系 数 和 大 气 稳 定 度 的 关 系 通 过 大 量 敏 感 性 试 验, 逐 步 完 善 新 的 曳 力 系 数 和 热 量 传 输 系 数 参 数 化 方 案 本 研 究 结 果 有 一 篇 文 章 在 国 内 核 心 期 刊 气 候 与 环 境 研 究 发 表, 另 外 一 篇 已 经 被 大 气 科 学 录 用 该 方 案 可 望 直 接 应 用 于 中 尺 度 数 值 模 式, 以 便 对 城 市 近 地 层 湍 流 通 量 输 送 系 数 进 行 参 数 化 19

23 6 项 目 名 称 : 京 津 两 地 气 象 高 塔 空 气 污 染 分 布 特 征 的 比 较 研 究 项 目 负 责 人 : 张 长 春 承 担 单 位 : 天 津 市 气 象 科 学 研 究 所 项 目 简 介 : 应 用 京 津 两 地 观 测 数 据, 采 用 统 计 的 方 法, 分 析 两 地 大 气 污 染 的 异 同, 揭 示 两 地 反 应 性 气 体 和 气 溶 胶 的 季 节 变 化 特 征 及 日 变 化 规 律, 探 讨 气 象 因 子 在 污 染 物 扩 散 中 的 作 用 主 要 研 究 成 果 : 京 津 两 地 的 首 要 污 染 物 均 为 可 吸 入 颗 粒 物, 且 主 要 污 染 物 浓 度 变 化 趋 势 具 有 一 致 性 ; 对 比 结 果 显 示, 北 京 地 区 主 要 污 染 物 浓 度 水 平 普 遍 高 于 天 津 地 区, 其 中 可 吸 入 颗 粒 物 浓 度 为 天 津 的 1.5 倍, 氮 氧 化 物 为 2 倍 京 津 两 地 颗 粒 物 和 微 量 气 体 变 化 具 有 明 显 的 季 节 和 日 变 化 特 征 颗 粒 物 的 平 均 质 量 浓 度 日 变 化 呈 明 显 的 双 峰 型, 峰 值 出 现 在 早 晨 和 晚 上, 四 个 季 节 中 冬 季 峰 值 最 大 春 季 最 小 NOx 的 浓 度 在 冬 季 采 暖 期 出 现 高 值, 夏 季 7~9 月 出 现 低 值 臭 氧 浓 度 季 节 变 化 与 太 阳 辐 射 呈 现 明 显 的 正 相 关, 夏 季 浓 度 较 高 其 它 季 节 较 低, 其 日 变 化 形 式 呈 早 上 日 出 后 随 着 太 阳 辐 射 的 增 强 而 上 升 太 阳 辐 射 最 强 时 达 最 大 值, 然 后 开 始 下 降 的 规 律 气 象 因 子 对 污 染 物 的 浓 度 变 化 有 一 定 的 影 响, 颗 粒 物 质 量 浓 度 与 温 度 风 速 和 水 平 能 见 度 呈 现 一 定 的 负 相 关, 与 相 对 湿 度 和 露 点 温 度 存 在 正 相 关, 降 水 对 细 粒 子 的 清 除 作 用 比 较 明 显 混 合 层 高 度 与 气 溶 胶 细 粒 子 的 质 量 浓 度 有 较 好 的 对 应 关 系, 当 混 合 层 持 续 偏 高, 气 溶 胶 细 粒 子 浓 度 则 较 低, 反 之 亦 然 混 合 层 厚 度 变 化 的 对 污 染 物 的 扩 散 有 明 显 的 影 响 作 用 7 项 目 名 称 : 奥 运 场 馆 精 细 预 报 释 用 技 术 研 究 项 目 负 责 人 : 王 在 文 承 担 单 位 : 中 国 气 象 局 北 京 城 市 气 象 研 究 所 项 目 简 介 : 本 项 目 在 数 值 模 式 预 报 的 基 础 上, 利 用 线 性 和 非 线 性 的 统 计 释 用 方 法, 对 奥 运 场 馆 的 气 象 要 素 进 行 再 释 用 预 报, 以 期 在 预 报 的 精 度 上 较 原 数 值 预 报 模 式 有 明 显 的 提 高 利 用 SVM MOS ANN 20

24 方 法 来 预 报 运 动 场 馆 以 及 各 区 县 站 的 气 象 要 素, 包 括 2 米 温 度 10 米 风 2 米 湿 度 以 及 降 水 的 预 报 等 研 究 工 作 主 要 包 括 SVM MOS ANN 三 种 释 用 方 法 的 开 发 ; 历 史 数 据 的 收 集 以 及 上 述 三 种 释 用 方 法 的 优 化 集 成 ; 建 模 后 实 现 奥 运 场 馆 的 要 素 预 报 及 业 务 化 通 过 对 以 上 三 个 方 面 的 研 究, 力 求 单 站 气 象 要 素 的 预 报 精 度 有 较 大 提 高 研 究 重 点 为 预 报 因 子 选 取 和 预 报 结 果 的 集 成 主 要 研 究 成 果 : 利 用 SVM MOS ANN 释 用 方 法, 对 13 个 奥 运 场 馆 的 2 米 温 度 10 米 风 (u v 分 量, 风 向 风 速 ) 2 米 相 对 湿 度 本 站 气 压 等 提 供 释 用 预 报 释 用 时 输 入 的 数 据 包 括 MM5V3 的 3 公 里 区 域 模 式 预 报 结 果 和 站 点 的 观 测 数 据 利 用 SVM 方 法 建 模 提 供 6~48 小 时 奥 运 场 馆 气 象 要 素 预 报 基 于 T213 的 预 报 利 用 MOS 建 模 提 供 6~48 小 时 的 奥 运 场 馆 气 象 要 素 预 报 综 合 SVM MOS 方 法 的 预 报 提 供 奥 运 场 馆 的 6~48 小 时 站 点 要 素 预 报 以 上 几 种 释 用 预 报 的 结 果 均 以 文 本 形 式 提 供, 存 放 在 MICAPS 的 固 定 目 录 下 从 奥 运 场 馆 释 用 预 报 的 统 计 检 验 结 果 来 看, 相 对 于 MM5V3 的 模 式 预 报 结 果, 释 用 后 的 2 米 温 度 2 米 相 对 湿 度 预 报 的 预 报 绝 对 偏 差 有 明 显 减 小 10 米 风 u v 分 量 本 站 气 压 等 的 预 报 绝 对 误 差 有 显 著 减 小, 整 体 来 说, 奥 运 场 馆 要 素 释 用 预 报 精 度 相 对 原 模 式 预 报 有 了 明 显 提 高 预 报 结 果 直 接 进 入 气 象 台 的 预 报 显 示 系 统 利 用 T213 降 水 预 报 日 本 数 值 模 式 降 水 预 报 欧 洲 中 心 数 值 模 式 降 水 预 报 结 果 作 为 因 子, 利 用 ANN 和 集 成 预 报 方 法 对 单 站 降 水 进 行 了 分 级 预 报 试 验 ( 分 有 无 降 水 小 雨 中 雨 等 ), 通 过 预 报 试 验, 发 现 KNN 和 集 成 预 报 方 法 对 单 站 降 水 预 报 的 TS 评 分 相 对 模 式 预 报 均 有 所 提 高 8 项 目 名 称 : 基 于 单 体 特 征 及 演 变 规 律 的 冰 雹 系 统 识 别 方 法 的 研 究 项 目 负 责 人 : 贾 惠 珍 承 担 单 位 : 天 津 市 气 象 台 项 目 简 介 : 本 项 目 为 了 解 决 PUP 冰 雹 指 数 产 品 漏 报 率 低, 空 报 率 却 很 高 的 问 题, 结 合 气 象 理 论 和 预 报 经 验, 使 用 模 式 识 别 技 术 和 计 21

25 算 机 视 觉 技 术, 立 足 于 冰 雹 特 征 的 客 观 提 取, 并 以 此 为 基 础 训 练 雹 云 系 统 识 别 模 型, 使 它 可 提 前 做 出 及 时 有 效 的 预 报 预 警, 此 项 研 究 定 位 于 以 下 几 点 : 1) 利 用 雷 达 回 波 的 时 间 序 列 图 像, 尽 早 发 现 可 能 的 冰 雹 系 统, 使 冰 雹 早 期 预 警 具 有 科 学 性 和 客 观 性, 从 而 为 有 效 防 范 雹 灾 提 供 时 间 上 的 保 证 ; 2) 根 据 中 层 冰 雹 回 波 的 形 态 特 征 及 梯 度 特 征 组 织 识 别 与 追 踪, 可 以 省 去 寻 找 各 层 悬 垂 结 构 和 形 状 的 繁 琐, 同 时 因 冰 雹 回 波 与 暴 雨 回 波 高 度 强 度 及 气 旋 特 征 的 相 似 性 和 在 形 态 及 梯 度 特 征 上 的 不 同, 以 形 态 及 梯 度 特 征 作 为 训 练 冰 雹 模 型 重 要 因 子 的 做 法 有 望 为 减 少 冰 雹 空 报 率 提 供 保 证 ; 3) 以 气 象 理 论 和 预 报 经 验 做 依 据, 模 式 识 别 和 计 算 机 视 觉 做 技 术 支 撑, 展 开 以 构 建 合 理 高 效 算 法 为 核 心 的 冰 雹 识 别 方 法 的 研 究, 为 提 高 研 究 成 果 的 水 平 及 其 业 务 化 提 供 保 证 主 要 研 究 成 果 : 1) 典 型 冰 雹 过 程 的 分 类 研 究 及 主 观 模 型 的 建 立 : 对 2002~2007 年 冰 雹 62 次 和 至 洪 暴 雨 47 次 过 程 1564 个 单 体 人 工 分 割, 建 立 了 以 冰 雹 单 体 降 雹 前 一 体 扫 的 或 成 熟 期 的 中 层 回 波 有 钩 状 楔 形 椭 圆 型 形 态 特 征 和 紧 密 度 梯 度 值 大 为 正 样 本 和 暴 雨 回 波 结 构 松 散, 梯 度 值 紧 密 度 小 的 特 点 为 负 样 本 的 主 观 模 型 ; 2) 对 钩 状 梯 度 信 息 和 云 砧 设 计 了 探 针 模 型 Douglas-Peucker 方 法 Freeman 码 链 码 技 术, 形 成 对 单 体 对 象 的 码 字 描 述, 并 着 力 解 决 大 小 及 旋 转 不 变 的 钩 状 特 征 提 取 方 法 和 梯 度 特 征 提 取 方 法 ; 3) 基 于 时 间 序 列 及 演 变 规 律 对 单 体 进 行 追 踪 和 预 测, 并 以 时 间 序 列 为 基 础 建 立 冰 雹 特 征 数 据 库 ; 4) 用 SVM 统 计 技 术 建 立 识 别 模 型 : 对 冰 雹 回 波 与 至 洪 暴 雨 回 波 的 样 本 区 分 度 已 经 达 到 92%; 5) 对 单 体 的 强 度 分 布 特 征 纹 理 特 征 及 高 度 特 征 统 计 关 联 规 则 挖 掘 技 术 建 立 识 别 模 型 22

26 通 过 18 个 大 冰 雹 个 例 的 预 报 分 析 发 现, 新 模 型 的 冰 雹 识 别 预 报 比 传 统 PUP 的 冰 雹 识 别 预 报 具 有 更 高 的 预 报 准 确 率 ( 以 上 项 目 简 介 由 基 金 管 理 办 公 室 苏 晨 根 据 项 目 结 题 材 料 整 理 ) 23

27 科 研 成 果 北 京 城 市 化 形 成 的 边 界 层 扰 动 及 其 对 降 水 的 影 响 研 究 项 目 类 型 : 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 青 年 科 学 基 金 项 目 ) 项 目 执 行 时 间 :2006 年 1 月 ~2008 年 12 月 项 目 简 介 : 本 项 目 采 用 观 测 资 料 分 析 与 高 分 辨 数 值 模 拟 相 结 合 的 方 法, 以 城 市 化 - 边 界 层 - 降 水 为 研 究 主 线, 主 要 开 展 了 以 下 几 个 方 面 的 研 究 工 作 : 北 京 城 市 化 对 气 象 条 件 影 响 观 测 分 析 主 要 降 水 类 型 分 析 及 地 形 与 城 市 环 流 对 β 中 尺 度 暴 雨 作 用 夏 季 降 雨 率 谱 和 云 中 液 态 水 含 量 谱 特 征 城 市 建 筑 物 形 态 学 特 征 及 对 风 场 影 响 夏 季 晴 天 边 界 层 特 征 及 城 市 化 影 响 城 市 化 对 夏 季 降 水 影 响, 同 时 开 展 了 两 方 面 的 应 用 研 究 : 城 市 规 划 与 气 象 条 件 关 系 青 岛 奥 帆 赛 高 分 辨 率 数 值 模 式 系 统 的 研 制 和 应 用 该 研 究 将 推 进 非 均 匀 下 垫 面 大 气 边 界 层 研 究 和 大 气 多 尺 度 相 互 作 用 研 究 的 深 入, 提 高 中 尺 度 数 值 模 式 的 城 市 气 象 预 报 水 平 主 要 成 果 : 1. 项 目 分 析 了 北 京 城 市 化 发 展 对 热 岛 湿 度 风 辐 射 降 水 等 的 影 响, 研 究 表 明 : 北 京 城 市 化 使 热 岛 效 应 增 强 湿 度 和 风 速 减 小 城 市 上 风 向 年 降 水 量 和 暴 雨 日 数 减 少 城 区 及 下 风 向 的 年 降 水 量 和 暴 雨 日 数 增 加, 并 使 主 导 风 向 及 风 玫 瑰 图 发 生 变 化 2. 发 展 了 一 个 城 市 边 界 层 模 式, 提 出 并 实 施 了 用 城 市 小 区 尺 度 模 式 检 验 建 筑 物 冠 层 对 风 场 影 响 参 数 化 方 案 的 有 效 性 城 市 边 界 层 模 式 模 拟 试 验 表 明 : 北 京 城 市 建 筑 物 对 风 场 湍 流 场 和 污 染 物 扩 散 有 显 著 影 响 3. 利 用 项 目 所 改 进 的 中 尺 度 数 值 模 式, 成 功 开 展 了 城 市 地 区 水 平 对 流 涡 旋 结 构 特 征 城 市 化 对 边 界 层 结 构 三 维 影 响 及 对 夏 季 降 水 影 响 的 高 分 辨 精 细 模 拟 分 析, 研 究 表 明 : 城 市 地 区 日 间 对 流 以 水 平 对 流 涡 旋 (HCRs) 为 主, 其 波 长 与 高 度 之 比 约 为 1.5, 比 自 然 下 垫 面 上 观 测 到 的 典 型 值 (2~15) 小 ; 乡 村 地 区 以 对 流 泡 为 主 城 市 冠 层 精 细 模 拟 对 24

28 降 水 模 拟 至 关 重 要 ; 城 市 对 雷 暴 移 动 和 降 水 有 较 明 显 的 影 响, 城 市 热 力 影 响 比 动 力 影 响 更 重 要 ; 二 十 世 纪 八 十 年 代 的 城 市 化 状 况 使 降 水 减 少, 进 一 步 城 市 化 易 使 降 水 出 现 分 叉 结 构 4. 项 目 开 展 了 城 市 规 划 与 气 象 条 件 关 系 的 应 用 研 究, 为 北 京 城 市 规 划 方 案 的 编 制 提 供 了 辅 助 决 策 技 术 支 持 项 目 研 究 成 果 已 推 广 到 青 岛, 建 立 了 青 岛 市 高 分 辨 率 数 值 模 式 系 统 该 系 统 运 行 稳 定 可 靠, 可 满 足 业 务 需 求, 在 2008 年 青 岛 奥 帆 赛 的 气 象 保 障 工 作 中 发 挥 了 重 要 作 用 5. 正 式 发 表 学 术 论 文 15 篇 ( 其 中 :SCI 论 文 6 篇, 核 心 期 刊 论 文 7 篇, 国 际 会 议 论 文 2 篇 ), 初 步 形 成 了 一 支 结 构 合 理 的 研 究 团 队 获 奖 情 况 :2006 年 获 得 国 际 城 市 气 候 协 会 (IAUC) 优 秀 论 文 奖 2008 年 北 京 气 象 学 会 中 青 年 优 秀 论 文 二 等 奖 中 国 气 象 科 学 研 究 院 及 各 专 业 所 2009 年 度 学 术 年 会 优 秀 报 告 奖 ( 项 目 组 苗 世 光 提 供 ) 非 静 力 中 尺 度 数 值 模 式 的 高 频 噪 声 控 制 和 初 始 化 方 法 研 究 项 目 类 型 : 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 青 年 科 学 基 金 项 目 ) 北 京 市 科 技 新 星 项 目 (A 类 ) 项 目 执 行 时 间 :2006 年 1 月 ~2008 年 12 月 2006 年 12 月 ~2009 年 12 月 项 目 简 介 : 以 WRF 模 式 为 例, 对 于 非 静 力 中 尺 度 数 值 模 式 中 的 高 频 噪 声 的 来 源 和 特 征 进 行 了 研 究 ; 建 立 了 WRF 模 式 非 绝 热 数 字 滤 波 初 始 化 方 法 ; 针 对 WRF 模 式 特 征 开 发 了 能 够 表 征 其 噪 声 水 平 和 平 衡 特 征 的 物 理 量 参 数, 就 WRF 模 式 中 高 频 噪 声 的 来 源 及 其 与 水 平 分 辨 率 的 关 系 进 行 了 初 步 的 探 讨 ; 着 重 针 对 3 公 里 以 上 的 高 水 平 分 辨 率 WRF 预 报 开 展 高 频 噪 声 控 制 和 初 始 化 方 法 的 研 究 ; 就 DFI 在 高 分 辨 率 有 限 区 域 数 值 模 式 中 的 可 能 应 用 提 出 了 具 体 的 建 议 主 要 成 果 : 1. 建 立 了 WRF 模 式 非 绝 热 数 字 滤 波 初 始 化 方 法 及 其 多 种 扩 展 形 式, 针 对 WRF 模 式 特 征 开 发 了 能 够 表 征 其 噪 声 水 平 和 平 衡 特 征 的 物 25

29 理 量 参 数 本 项 目 研 发 的 数 字 滤 波 初 始 化 方 法 最 终 被 正 式 纳 入 WRFV3.0 体 系, 于 2008 年 8 月 正 式 向 全 球 发 布 2. 针 对 WRF 模 式 高 频 噪 声 的 来 源 及 其 分 布 特 征 开 展 了 研 究 3. 针 对 3 公 里 以 上 的 高 水 平 分 辨 率 WRF 预 报 开 展 高 频 噪 声 控 制 技 术 和 初 始 化 方 法 的 研 究 研 究 结 果 表 明, 对 于 高 水 平 分 辨 率 模 式, 即 使 在 无 噪 声 状 态 下, 模 式 中 有 天 气 意 义 的 信 息 具 有 与 虚 假 高 频 噪 声 一 致 的 表 现 形 式 ; 且 噪 声 的 另 一 种 表 现 形 式 为 预 报 过 程 中 激 发 的 高 频 振 荡 但 是 数 字 滤 波 初 始 化 方 法 无 法 区 分 波 动 的 性 质 性 质 究 竟 是 具 有 天 气 意 义 的 高 频 信 号, 还 仅 仅 只 是 虚 假 的 高 频 噪 声 如 果 要 达 到 滤 除 初 始 场 中 高 频 噪 声 的 理 想 效 果 并 且 消 除 积 分 过 程 中 的 高 频 振 荡, 必 须 延 长 滤 波 时 间 窗, 但 这 是 以 增 加 额 外 的 积 分 时 间 以 及 有 可 能 损 害 气 象 上 有 意 义 的 波 动 为 代 价 的 滤 波 效 果 越 显 著, 滤 波 结 果 对 初 始 场 的 改 变 越 大, 此 两 个 方 面 实 质 上 是 冲 突 的, 因 此 在 应 用 DFI 时 必 须 在 滤 波 效 果 可 接 受 和 保 证 预 报 性 能 两 方 面 之 间 进 行 妥 协 4. 该 项 目 承 担 人 自 入 选 科 技 新 星 A 类 人 才 培 养 计 划 以 来, 在 科 研 创 新 能 力 业 务 开 发 能 力 方 面 均 获 得 了 较 大 的 提 升 承 担 人 牵 头 负 责 建 立 了 北 京 地 区 以 WRF 数 值 模 式 为 核 心 的 局 地 分 析 和 同 化 预 报 系 统, 该 系 统 投 入 了 业 务 化 应 用 并 直 接 服 务 于 2008 年 奥 运 会 和 2009 年 六 十 周 年 大 庆 气 象 保 障, 有 效 地 提 升 了 北 京 市 气 象 局 2~6 小 时 预 报 水 平 和 能 力 5. 在 科 技 新 星 A 类 计 划 的 培 养 下, 项 目 承 担 者 在 科 研 项 目 的 组 织 申 报 研 发 管 理 等 方 面 的 能 力 也 得 到 了 迅 速 提 高 2008 年 主 持 申 请 的 十 一 五 国 家 科 技 支 撑 计 划 重 点 项 目 京 津 冀 城 市 群 高 影 响 天 气 预 报 中 的 关 键 技 术 研 究 第 五 课 题 城 市 群 高 影 响 天 气 预 报 系 统 的 集 成 和 业 务 示 范 以 及 2009 年 主 持 申 请 的 中 国 气 象 局 气 象 监 测 与 灾 害 预 警 工 程 建 设 项 目 城 市 气 象 灾 害 保 障 服 务 系 统, 均 获 得 立 项 在 科 技 新 星 计 划 实 施 期 间, 承 担 人 撰 写 和 发 表 了 多 篇 学 术 论 文, 同 时 多 次 参 加 国 内 外 培 训, 圆 满 达 到 了 科 技 新 星 A 类 计 划 的 培 养 目 标 获 奖 情 况 :2007 年 被 评 为 北 京 市 气 象 局 科 技 骨 干 ;2008 年 被 国 家 科 技 部 评 为 北 京 奥 运 会 残 奥 会 气 象 服 务 先 进 个 人 北 京 市 气 象 局 26

30 2008 年 奥 运 气 象 服 务 先 进 个 人 ;2009 年 获 得 国 家 科 技 进 步 二 等 奖 ( 项 目 组 陈 敏 提 供 ) 微 型 无 人 驾 驶 飞 机 人 工 影 响 天 气 试 验 研 究 项 目 类 型 : 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 面 上 项 目 ) 项 目 执 行 时 间 :2006 年 1 月 ~2008 年 12 月 项 目 简 介 : 本 项 目 通 过 设 计 实 现 一 系 列 无 人 机 飞 行 试 验, 尤 其 是 在 云 的 过 冷 水 区 的 飞 行 试 验, 研 究 积 冰 对 流 对 微 型 无 人 驾 驶 飞 机 的 影 响 研 究 在 降 水 天 气 条 件 下, 利 用 闪 电 定 位 系 统 和 多 普 勒 天 气 雷 达 资 料 选 择 播 撒 区 和 设 计 航 线 调 整 飞 行 航 线, 避 免 雷 电 危 害 的 方 法 项 目 成 果 : 通 过 在 稳 定 性 降 雨 天 气 条 件 下 进 行 飞 行 播 撒 和 探 测 试 验, 发 现 无 人 机 在 负 温 云 中 飞 行 会 出 现 严 重 积 冰 现 象, 这 种 积 冰 对 于 空 速 的 测 量 管 道 会 形 成 堵 塞, 如 果 不 及 时 除 冰, 会 造 成 控 制 错 误, 导 致 无 人 机 损 毁 如 果 没 有 将 空 速 值 用 于 控 制 无 人 机 的 高 度, 能 避 免 该 问 题 对 于 试 验 所 用 无 人 机, 积 冰 没 有 破 坏 飞 机 的 安 全 性, 只 降 低 了 飞 机 的 升 阻 比, 增 加 了 飞 机 的 重 量 人 影 作 业 无 人 机 载 荷 ( 播 撒 剂 ) 与 飞 机 总 重 量 的 比 值 较 大, 播 撒 过 程 中 自 重 大 大 减 轻, 可 以 抵 消 积 冰 降 低 飞 机 的 升 阻 比, 增 加 飞 机 重 量 的 影 响 在 对 流 云 和 降 水 条 件 下 的 适 应 性 是 无 人 机 必 须 具 备 的 能 力, 通 过 在 混 合 型 降 雨 天 气 条 件 下 的 试 验, 得 出 所 用 的 微 型 无 人 机 对 对 流 条 件 有 较 强 的 适 应 性, 在 10 米 / 秒 的 上 升 气 流 中 能 正 常 飞 行, 且 发 动 机 采 用 防 水 措 施 后 可 以 在 饱 和 湿 度 条 件 下 和 大 雨 条 件 下 飞 行 通 过 对 多 种 气 象 资 料 综 合 分 析 和 试 验, 证 明 微 型 无 人 机 在 有 设 计 的 有 气 象 雷 达 等 实 时 气 象 资 料 引 导 条 件 下, 能 够 获 取 积 冰 强 切 变 和 高 强 度 颠 簸 等 天 气 条 件 下 的 资 料, 并 具 有 在 其 他 技 术 手 段 不 能 进 入 的 部 位 进 行 有 控 制 的 催 化 试 验 的 能 力 ( 办 公 室 苏 晨 根 据 项 目 结 题 材 料 整 理 ) 27

31 影 响 城 市 群 高 速 路 安 全 的 高 危 险 天 气 预 报 系 统 项 目 类 型 : 科 研 院 所 社 会 公 益 研 究 专 项 项 目 执 行 时 间 :2006 年 1 月 ~2008 年 12 月 项 目 简 介 : 项 目 研 发 了 影 响 城 市 群 高 速 路 安 全 的 高 危 险 天 气 预 报 和 发 布 示 范 系 统 主 要 包 括 : 研 制 了 道 面 气 象 信 息 数 值 预 报 模 型 道 路 气 象 专 家 决 策 系 统 支 持 向 量 机 的 能 见 度 动 力 释 用 系 统, 改 进 了 精 细 数 值 预 报 天 气 模 式 的 初 边 场, 构 建 了 基 于 WebGIS 的 北 京 区 域 气 象 中 心 道 路 气 象 预 报 与 信 息 服 务 系 统 平 台 项 目 成 果 北 京 区 域 气 象 中 心 交 通 ( 道 路 ) 气 象 信 息 服 务 系 统 v1.0 版 在 北 京 市 专 业 气 象 台 已 经 业 务 试 运 行, 并 在 2008 年 奥 运 会 和 2009 年 国 庆 60 周 年 等 重 大 气 象 保 障 和 交 通 气 象 服 务 发 挥 了 重 要 作 用 该 系 统 已 在 河 北 省 气 象 台 和 河 北 专 业 气 象 台 天 津 市 气 象 台 等 部 门 投 入 了 业 务 测 试 与 试 用 主 要 成 果 : 1. 研 制 了 交 通 气 象 预 报 子 系 统 将 道 面 模 式 与 BJ-RUC 结 合, 构 建 了 道 面 气 象 条 件 数 值 预 报 模 型, 提 供 近 200 个 定 点 目 标 ( 路 口 和 路 段 ) 更 新 间 隔 为 3 小 时 的 逐 小 时 道 路 气 象 信 息 预 报, 并 可 根 据 业 务 需 求 任 意 增 加 和 剔 除 定 点 目 标, 可 用 于 城 市 街 道 及 公 路 气 象 条 件 业 务 预 报 及 服 务 应 用 采 用 BJ-RUC 预 报 的 气 象 强 迫 数 据 ( 包 括 风 向 风 速 气 温 大 气 压 力 空 气 湿 度 降 水 强 度 以 及 向 下 长 波 和 短 波 辐 射 ) 地 表 温 度 初 始 值 和 积 雪 覆 盖 厚 度 初 始 值 驱 动 道 面 模 式, 输 出 道 面 温 度 积 雪 覆 盖 度 等 参 数 用 于 道 面 气 象 条 件 预 报, 同 时 输 出 BJ-RUC 所 需 的 大 气 下 边 界 参 数 以 及 地 表 与 近 地 层 大 气 动 量 水 汽 和 能 量 交 换 参 数 2. 研 制 了 交 通 气 象 产 品 系 统 研 制 了 道 路 状 况 专 家 决 策 分 析 系 统, 该 系 统 是 在 京 津 冀 监 测 实 况 与 客 观 预 报 预 报 的 基 础 上, 结 合 公 众 具 备 的 道 路 气 象 专 业 服 务 知 识, 开 发 道 路 专 业 气 象 服 务 产 品 包 括 路 面 积 水 指 数 路 面 防 滑 指 数, 能 见 度 指 数 轮 胎 高 温 防 爆 指 数 等, 并 实 现 WebGIS 信 息 发 布 平 台 28

32 3. 构 建 了 基 于 WebGIS 的 北 京 区 域 气 象 中 心 道 路 气 象 预 报 与 信 息 服 务 系 统 平 台 利 用 地 理 信 息 的 可 视 化 查 询 检 索 功 能 将 影 响 道 路 车 辆 行 驶 安 全 有 关 的 天 气 预 报 实 时 气 象 信 息 及 相 关 资 料, 采 用 WebGIS 的 方 式 进 行 显 示 和 发 布 4. 研 制 了 用 支 持 向 量 机 方 法 进 行 能 见 度 的 数 值 预 报 释 用 系 统 利 用 支 持 向 量 机 所 建 大 气 能 见 度 预 报 模 型 具 有 较 好 的 预 报 效 果, 以 预 报 样 本 占 总 样 本 数 的 比 例 进 行 检 验,40% 的 大 气 能 见 度 等 级 预 报 与 观 测 一 致,90% 以 上 的 预 报 等 级 偏 差 在 1 级 以 内 ( 含 相 同 ) 在 未 来 3~48 小 时 的 预 报 时 效 内, 大 气 能 见 度 等 级 预 报 效 果 稳 定 5. 利 用 全 球 中 期 天 气 预 报 模 式 产 品, 地 理 信 息 和 常 规 与 非 常 规 气 象 监 测 资 料, 应 用 先 进 的 变 分 资 料 同 化 技 术 形 成 精 细 数 值 天 气 预 报 模 式 的 初 始 场 和 边 界 条 件, 为 制 作 发 布 高 影 响 天 气 预 报 提 供 了 技 术 支 撑 手 段 和 客 观 指 导 产 品 6. 道 路 气 象 信 息 服 务 系 统 通 过 中 国 软 件 测 评 中 心 的 专 业 测 试, 取 得 国 家 知 识 产 权 局 授 权 软 件 著 作 权 2 项 ( 道 路 气 象 信 息 服 务 系 统 V1.0, 登 记 号 :2009SRBJ1442; 气 象 数 据 三 维 显 示 系 统 V1.0, 登 记 号 :2009SRBJ1453) 7. 项 目 组 已 发 表 论 文 20 篇, 其 中 国 际 检 索 论 文 4 篇 (SCI 3 篇, Ei 1 篇 ), 参 加 国 际 会 议 3 人 次, 并 作 口 头 报 告 形 成 用 户 手 册 技 术 报 告 多 份 培 养 硕 士 研 究 生 1 名 ( 项 目 组 程 丛 兰 提 供 ) 北 京 奥 运 会 国 际 天 气 预 报 示 范 计 划 支 持 技 术 研 究 项 目 类 型 : 北 京 市 科 技 计 划 课 题 ( 公 益 应 用 类 ) 项 目 执 行 时 间 :2006 年 6 月 ~2009 年 6 月 项 目 简 介 : 为 了 成 功 实 施 世 界 气 象 组 织 (WMO) 世 界 天 气 研 究 计 划 (WWRP) 北 京 2008 预 报 示 范 计 划 (B08FDP 计 划 ), 向 北 京 奥 运 会 提 供 国 际 一 流 的 强 对 流 天 气 临 近 预 报 和 预 警 服 务, 需 要 开 展 针 对 B08FDP 计 划 实 施 所 需 要 的 关 键 支 持 技 术 的 研 究, 在 北 京 市 气 象 局 内 实 现 B08FDP 各 国 参 加 系 统 所 需 的 国 际 远 程 科 研 环 境 ( 包 括 : 国 际 标 29

33 准 数 据 格 式 输 入 / 输 出 和 转 换 数 据 存 储 网 络 环 境 ) 提 供 北 京 地 区 对 流 尺 度 数 值 预 报 指 导 产 品 提 交 奥 运 期 间 B08FDP 产 品 的 包 装 和 发 布 技 术 方 案 建 立 各 参 与 系 统 临 近 预 报 产 品 实 时 检 验 方 法 提 出 新 型 气 象 信 息 服 务 系 统 及 其 社 会 经 济 影 响 评 估 体 系, 开 展 围 绕 B08FDP 的 社 会 经 济 影 响 评 估 实 践, 将 预 报 员 和 最 终 用 户 的 需 求 及 时 反 馈 项 目 开 发 组, 实 现 B08FDP 为 奥 运 会 气 象 服 务 的 社 会 经 济 影 响 价 值 最 大 化 主 要 成 果 : 1. 以 本 课 题 研 发 的 五 项 支 持 技 术 为 支 撑, 建 立 了 能 够 满 足 世 界 气 象 组 织 北 京 2008 预 报 示 范 计 划 (B08FDP 计 划 ) 完 整 的 业 务 运 行 流 程 ( 如 下 图 ), 有 力 支 持 和 保 障 了 B08FDP 计 划 的 成 功 实 施 和 顺 利 运 行 课 题 成 果 在 我 国 强 对 流 天 气 临 近 预 报 技 术 研 究 和 业 务 应 用 等 方 面 起 到 了 前 所 未 有 的 示 范 作 用, 为 国 内 重 大 气 象 服 务 保 障 提 供 了 宝 贵 经 验 和 多 项 有 创 新 性 应 用 前 景 的 技 术 方 法 课 题 研 发 关 键 技 术 与 B08FDP 计 划 运 行 流 程 关 联 图 2. 创 新 性 地 提 出 了 以 提 高 用 户 在 其 决 策 过 程 中 有 效 使 用 不 确 定 性 气 象 信 息 的 能 力, 以 气 象 信 息 价 值 最 大 化 为 目 标 的 气 象 信 息 服 务 评 估 体 系 ; 首 次 揭 示 了 气 象 信 息 服 务 在 服 务 于 各 类 用 户 时 所 需 满 足 的 基 本 规 律, 由 此 推 导 出 气 象 信 息 服 务 的 社 会 经 济 综 合 效 益 与 气 象 信 息 生 产 状 态 气 象 信 息 传 播 状 态 和 气 象 信 息 使 用 状 态 量 的 基 本 函 数 关 系 ; 首 次 提 出 了 新 型 气 象 信 息 服 务 体 系, 就 是 以 气 象 信 息 产 品 的 生 产 30

34 者 传 播 者 和 应 用 者 3 个 为 基 本 组 成, 基 于 3 个 基 本 服 务 对 象 ( 政 府 决 策 企 业 和 社 会 公 众 ) 的 需 求, 提 供 预 报 预 警 和 预 案 3 类 信 息 产 品 和 服 务 3. 攻 克 了 临 近 预 报 实 时 检 验 技 术, 首 次 在 国 内 建 立 了 每 6 分 钟 更 新 一 次 的 空 间 尺 度 在 1~2 公 里 的 临 近 预 报 实 时 检 验 业 务 系 统, 极 大 推 动 了 强 对 流 天 气 临 近 预 报 业 务 全 方 位 能 力 的 提 升 4. 通 过 引 进 吸 收 消 化, 突 破 了 基 于 多 部 多 普 勒 天 气 雷 达 资 料 快 速 更 新 循 环 四 维 变 分 同 化 的 关 键 技 术 首 次 建 立 了 能 够 对 多 部 多 普 勒 天 气 雷 达 进 行 有 效 同 化 并 融 合 地 面 自 动 站 观 测 和 中 尺 度 数 值 模 式 结 果 的 对 流 层 低 层 热 动 力 三 维 结 构 分 析 和 预 报 系 统, 极 大 丰 富 了 客 观 分 析 雷 暴 生 消 演 变 特 别 是 雷 暴 局 地 突 发 的 预 警 手 段 5. 建 立 了 能 够 满 足 B08FDP 多 国 临 近 预 报 系 统 符 合 国 际 标 准 的 海 量 数 据 综 合 快 速 预 处 理 和 质 量 控 制 系 统, 并 具 有 安 全 便 捷 的 国 际 远 程 访 问 功 能, 为 我 国 建 立 能 够 与 国 际 接 轨 的 短 时 临 近 预 报 业 务 数 据 环 境 提 供 了 原 型 6. 基 于 短 时 临 近 交 互 预 报 系 统 平 台, 拓 展 研 发 了 能 够 满 足 集 成 B08FDP 各 临 近 预 报 系 统 产 品 的 技 术, 使 得 B08FDP 各 系 统 产 品 在 奥 运 气 象 保 障 服 务 中 得 到 有 效 和 综 合 应 用 实 现 了 B08FDP 产 品 基 于 互 联 网 的 快 速 浏 览 和 国 际 远 程 访 问, 为 B08FDP 产 品 融 入 奥 运 期 间 临 近 天 气 预 报 服 务 流 程 提 供 了 技 术 平 台, 推 动 了 跨 部 门 多 用 户 对 临 近 预 报 产 品 的 有 效 使 用 7. 经 过 课 题 研 发, 在 国 内 临 近 预 报 技 术 方 面 锻 炼 了 一 支 比 较 精 干 高 效 的 研 发 技 术 队 伍 初 步 形 成 了 4 个 骨 干 团 队 : 社 会 经 济 影 响 评 估 团 队 临 近 预 报 效 果 检 验 团 队 临 近 预 警 和 预 报 技 术 团 队 临 近 预 报 数 据 环 境 开 发 团 队 ( 项 目 组 陈 明 轩 提 供 ) 三 维 天 气 特 征 的 自 动 识 别 项 目 类 型 : 北 京 市 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 项 目 执 行 时 间 :2006 年 1 月 ~2008 年 12 月 31

35 项 目 简 介 : 研 发 能 较 好 识 别 三 维 天 气 特 征 的 方 法, 能 较 准 确 地 识 别 各 种 对 流 性 风 暴 与 天 气 特 征 之 间 的 关 系, 提 高 灾 害 性 对 流 天 气 的 预 报 准 确 率, 具 有 重 要 的 科 学 意 义 和 应 用 价 值, 特 别 是 对 提 高 北 京 地 区 强 对 流 天 气 的 预 报 水 平 具 有 重 要 的 应 用 价 值 主 要 成 果 : 自 主 研 发 了 雷 达 发 射 率 因 子 场 的 三 维 快 速 插 值 方 法, 该 方 法 在 雷 达 拼 图 分 离 天 气 特 征 等 方 面 具 有 重 要 应 用 价 值 与 创 新 性 ; 同 时 借 助 神 经 元 网 络 技 术, 对 自 动 提 取 的 三 维 天 气 特 征 的 结 构 与 降 水 关 系 进 行 了 相 关 性 统 计 分 析, 得 到 了 一 些 有 意 义 的 结 果 它 是 充 分 利 用 雷 达 体 扫 描 信 息 获 取 天 气 系 统, 尤 其 是 中 尺 度 天 气 系 统 三 维 结 构 的 一 种 有 效 方 法, 是 今 后 业 务 系 统 发 展 的 一 个 方 向, 该 方 法 为 充 分 挖 掘 天 气 系 统 三 维 结 构 特 征 信 息 奠 定 了 基 础 此 方 法 可 以 直 接 应 用 于 北 京 气 象 局 的 临 近 预 报 系 统 项 目 组 发 表 了 题 为 快 速 K- 最 邻 近 算 法 在 雷 达 反 射 率 插 值 计 算 中 的 应 用 (Fast k-nearest-neighbors Calculation for Interplolation of Radar Reflectivity Field) 的 SCI 论 文 1 篇 ( 项 目 组 高 峰 提 供 ) 三 维 变 分 资 料 同 化 和 精 细 数 值 预 报 技 术 的 联 合 研 究 项 目 类 型 : 北 京 市 科 学 技 术 委 员 会 国 际 合 作 项 目 项 目 执 行 时 间 :2007 年 1 月 ~2008 年 12 月 项 目 简 介 : 研 究 基 于 三 维 变 分 分 析 的 快 速 更 新 循 环 同 化 技 术, 利 用 国 际 先 进 的 高 分 辨 率 WRF 数 值 模 式, 通 过 3 小 时 甚 至 1 小 时 循 环 周 期 的 三 维 变 分 同 化 和 数 值 滤 波 初 始 化 技 术 来 吸 收 丰 富 的 局 地 中 小 尺 度 观 / 遥 测 资 料 以 得 到 最 接 近 实 况 的 高 质 量 分 析 场, 进 行 快 速 更 新 的 滚 动 预 报 建 立 适 合 北 京 观 测 和 数 据 环 境 的 WRF 三 维 变 分 资 料 同 化 系 统 框 架, 利 用 建 立 的 系 统 研 究 北 京 地 区 复 杂 地 形 和 大 城 市 环 境 对 强 对 流 天 气 系 统 的 生 成 发 展 移 动 和 消 亡 的 影 响, 在 此 基 础 上 进 行 业 务 测 试 和 试 验, 建 立 一 套 业 务 应 用 的 资 料 同 化 和 精 细 数 值 预 报 系 统, 成 为 2008 年 北 京 奥 运 会 气 象 保 障 服 务 系 统 的 重 要 组 成 部 分 32

36 主 要 成 果 : 1. 深 入 研 究 了 高 分 辨 率 数 值 模 式 的 三 维 变 分 资 料 同 化 技 术, 建 立 了 一 套 基 于 三 维 变 分 同 化 技 术 和 WRF 精 细 数 值 预 报 模 式 的 北 京 快 速 更 新 循 环 数 值 预 报 系 统 ( 简 称 BJ-RUC) 系 统 水 平 分 辨 率 达 到 3 公 里, 更 新 周 期 3 小 时, 实 现 了 北 京 区 域 气 象 中 心 常 规 探 空 和 地 面 加 密 探 空 和 地 面 飞 机 报 船 舶 和 浮 标 报 自 动 气 象 站 及 京 津 冀 地 基 GPS 总 水 汽 等 观 / 遥 测 资 料 的 三 维 变 分 同 化 实 时 应 用 该 系 统 于 2008 年 5 月 正 式 业 务 运 行, 为 预 报 员 提 供 了 大 量 滚 动 更 新 的 预 报 产 品 ( 如 雷 暴 潜 势 预 报 逐 小 时 降 水 预 报 雷 达 反 射 率 预 报 产 品 等 ), 在 奥 运 会 和 残 奥 会 阶 段, BJ-RUC 完 全 实 现 了 零 故 障 的 实 时 业 务 运 行, 预 报 产 品 在 奥 运 会 和 残 奥 会 气 象 服 务 中 发 挥 了 重 要 的 业 务 支 撑 作 用 2. 对 高 分 辨 率 数 值 模 式 的 数 字 滤 波 技 术 进 行 深 入 研 究, 在 国 际 上 较 早 实 现 WRF 模 式 数 字 滤 波 初 始 化 方 法 及 多 种 初 始 化 方 案 的 设 计 和 代 码 实 现 ; 开 展 BJ-RUC 的 数 字 滤 波 初 始 化 方 法 的 系 统 性 试 验, 解 决 了 包 括 数 字 滤 波 初 始 化 的 边 界 条 件 更 新 数 字 滤 波 初 始 化 方 案 的 并 行 性 能 优 化 多 个 模 式 嵌 套 区 域 同 时 进 行 数 字 滤 波 初 始 化 等 一 系 列 技 术 难 点 问 题, 着 重 针 对 3 公 里 和 1 公 里 高 水 平 分 辨 率 在 快 速 更 新 循 环 预 报 系 统 框 架 内 开 展 数 字 滤 波 初 始 化 试 验, 并 开 展 在 高 水 平 分 辨 率 条 件 下 WRF 模 式 高 频 噪 声 的 特 点 及 其 初 始 化 方 法, 获 得 了 有 意 义 的 结 果 3. 通 过 项 目 实 施, 培 养 了 掌 握 国 际 先 进 资 料 同 化 和 数 值 预 报 技 术 的 科 研 人 员 项 目 组 2 人 次 赴 美 国 国 家 大 气 研 究 中 心 学 习 和 交 流 共 6 个 月, 掌 握 了 国 际 上 先 进 的 三 维 变 分 资 料 同 化 和 精 细 数 值 预 报 技 术, 与 国 际 科 学 家 共 同 开 发 的 WRF 模 式 数 字 滤 波 技 术 已 包 含 在 WRF 模 式 中 并 在 互 联 网 上 发 布, 供 全 世 界 气 象 学 家 下 载 使 用 4.BJ-RUC 在 北 京 奥 运 会 和 残 奥 会 的 成 功 应 用 展 示 我 国 在 精 细 数 值 预 报 气 象 服 务 方 面 的 水 平, 为 国 内 气 象 相 关 领 域 的 科 研 和 业 务 工 作 积 累 了 丰 富 的 经 验, 起 到 了 很 好 的 示 范 作 用 相 关 成 果 已 推 广 到 多 个 省 市 气 象 局 获 奖 情 况 : 项 目 组 3 人 获 得 北 京 奥 运 气 象 服 务 中 心 颁 发 的 北 京 奥 运 会 残 奥 会 气 象 服 务 先 进 个 人 称 号,2 人 获 得 北 京 奥 运 会 残 奥 会 气 象 服 务 先 进 标 兵 称 号 33

37 ( 项 目 组 范 水 勇 提 供 ) 数 值 天 气 预 报 中 城 市 陆 面 参 数 修 正 方 案 的 研 究 项 目 类 型 : 中 共 北 京 市 委 组 织 部 人 才 培 养 计 划 (D 类 项 目 ) 项 目 执 行 时 间 :2007 年 1 月 ~2008 年 12 月 项 目 简 介 : 本 项 目 基 于 城 市 精 细 天 气 预 报 和 城 市 气 候 研 究 需 要, 对 北 京 地 区 城 市 地 表 遥 感 分 类 方 法 进 行 研 究, 利 用 高 分 辨 率 卫 星 遥 感 数 据 对 北 京 市 业 务 运 行 中 尺 度 模 式 区 域 中 的 地 表 进 行 土 地 覆 盖 土 地 利 用 分 类, 修 正 原 有 数 值 预 报 模 式 中 的 土 地 利 用 和 土 地 覆 盖 资 料 通 过 遥 感 反 演 城 市 反 照 率 植 被 覆 盖 等 陆 面 参 数, 研 究 城 市 化 过 程 对 城 市 陆 面 参 数 的 影 响, 获 知 北 京 地 区 城 市 陆 面 参 数 的 变 化 特 征, 修 正 城 市 陆 面 过 程 的 参 数, 改 进 中 尺 度 数 值 模 式 (WRF) 中 的 陆 面 参 数 方 案, 对 提 高 北 京 市 天 气 数 值 模 拟 和 预 报 的 水 平 具 有 重 要 意 义, 同 时 也 将 为 今 后 继 续 深 入 开 展 相 关 领 域 的 研 究 工 作 提 供 良 好 的 基 础 和 借 鉴 主 要 成 果 : 1. 对 北 京 地 区 精 细 下 垫 面 信 息 进 行 了 遥 感 分 类, 并 将 其 修 正 到 模 式 中, 改 进 了 模 式 的 模 拟 精 度, 并 为 业 务 模 式 所 采 用 2. 对 北 京 地 区 的 地 表 参 数 进 行 了 反 演, 分 析 了 城 市 发 展 对 北 京 地 区 地 表 参 数 的 影 响 3. 基 于 本 项 目 成 果, 项 目 负 责 人 成 功 申 请 到 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 1 项 4. 项 目 成 果 在 国 际 会 议 上 进 行 了 大 会 交 流, 成 果 受 到 认 同 和 关 注 ( 项 目 组 刘 伟 东 提 供 ) 能 见 度 自 动 观 测 研 究 和 业 务 试 验 项 目 类 型 : 中 国 气 象 局 气 象 新 技 术 推 广 项 目 项 目 执 行 时 间 :2006 年 7 月 ~2008 年 12 月 项 目 简 介 : 将 能 见 度 观 测 由 目 前 的 目 测 过 度 到 仪 器 自 动 观 测, 即 依 照 人 工 观 测 能 见 度 的 原 理 建 立 仪 器 自 动 观 测 方 法 :CCD 从 远 到 近 直 接 34

38 摄 取 选 定 目 标 物 图 像, 同 时 将 图 像 信 息 通 过 图 像 采 集 卡 送 到 计 算 机 进 行 分 析 处 理, 将 处 理 后 的 目 标 物 图 像 信 息 带 入 能 见 度 定 义 公 式 进 行 计 算, 从 而 获 得 能 见 度 观 测 值 在 此 基 础 上 本 项 目 主 要 开 展 如 下 研 究 : 1. 由 于 受 到 气 象 台 站 观 测 场 实 际 面 积 的 限 制, 将 用 于 能 见 度 观 测 的 最 远 人 工 目 标 物 从 80 米 移 至 50 米, 同 时 对 观 测 软 件 进 行 研 究 和 调 整 2. 为 最 终 取 代 人 工 观 测, 实 现 能 见 度 观 测 自 动 化, 开 展 数 字 能 见 度 仪 与 人 工 观 测 的 对 比 试 验 3. 进 一 步 优 化 系 统 硬 件 结 构, 增 强 系 统 可 靠 性 主 要 成 果 : 1. 完 成 了 将 最 远 人 工 目 标 物 从 80 米 移 至 50 米 工 作, 对 观 测 软 件 进 行 了 相 应 的 研 究 和 调 整, 使 得 在 仅 为 50 米 的 小 观 测 场 内 仍 能 开 展 数 字 能 见 度 观 测 2. 开 展 了 数 字 摄 像 能 见 度 仪 与 人 工 和 芬 兰 Vaisala 能 见 度 仪 对 比 观 测 试 验 在 整 个 观 测 范 围 内, 数 字 能 见 度 仪 与 平 均 值 ( 人 工 观 测 和 Vaisala FD12 能 见 度 仪 二 者 观 测 平 均 值 ) 比 对, 白 天 的 相 对 标 准 差 比 均 小 于 或 接 近 20% 3. 优 化 了 系 统 硬 件, 增 强 系 统 可 靠 性 具 体 为 合 理 设 计 黑 体 结 构, 使 黑 箱 最 接 近 真 正 黑 体 ; 增 加 了 镜 头 自 动 控 制 电 路 ; 研 发 了 摄 像 系 统 控 制 电 路 及 驱 动 程 序, 实 现 了 计 算 机 对 摄 像 系 统 的 电 源 风 扇 雨 刷 等 组 成 部 件 的 控 制, 以 及 对 摄 像 系 统 工 作 环 境 温 湿 度 的 监 测 4. 增 加 了 采 用 配 置 文 件 存 储 系 统 软 件 的 工 作 参 数 的 功 能, 使 软 件 的 升 级 维 护 大 大 简 化 5. 根 据 硬 件 调 整 相 应 修 改 了 系 统 软 件, 从 而 大 大 提 高 了 系 统 的 稳 定 性 和 观 测 准 确 率 ( 项 目 组 王 京 丽 提 供 ) 北 京 奥 运 精 细 空 气 质 量 预 报 模 式 技 术 研 发 项 目 类 型 : 中 国 气 象 局 气 象 新 技 术 推 广 项 目 项 目 执 行 时 间 :2007 年 1 月 ~2009 年 10 月 35

39 项 目 简 介 : 为 了 满 足 2008 年 北 京 奥 运 会 期 间 对 精 细 空 气 质 量 预 报 服 务 高 时 空 分 辨 率 多 污 染 物 种 类 ( 特 别 是 二 次 污 染 物 PM2.5 和 O 3 ) 的 需 求, 本 项 目 在 引 进 多 尺 度 空 气 质 量 预 报 模 式 系 统 CMAQ 的 基 础 上, 通 过 改 进 模 式 输 入 的 排 放 源 清 单, 并 与 以 MM5 为 核 心 的 精 细 数 值 天 气 预 报 业 务 系 统 相 耦 合, 建 立 了 一 套 分 辨 率 为 9 公 里 的 适 用 于 华 北 区 域 的 空 气 质 量 数 值 预 报 模 式 系 统 2007 年 进 行 试 验 运 行,2008 年 投 入 实 时 业 务 运 行, 在 北 京 奥 运 会 期 间 提 供 区 域 空 气 质 量 数 值 预 报 产 品 以 及 主 要 场 馆 污 染 物 浓 度 预 报 逐 时 变 化 产 品 ; 在 日 常 业 务 预 报 中 提 供 多 要 素 客 观 数 值 预 报 产 品 所 建 立 的 CMAQ/MM5 空 气 质 量 数 值 预 报 模 式 系 统 包 含 了 污 染 物 传 输 化 学 转 化 等 过 程, 在 污 染 物 的 时 空 分 布 和 污 染 物 种 类 的 预 报 上 与 原 来 以 统 计 方 法 为 主 的 预 报 相 比 有 很 大 的 提 升 和 改 进, 为 空 气 质 量 预 报 和 城 市 环 境 预 报 提 供 重 要 的 科 技 支 撑 奥 运 会 后, 该 系 统 作 为 北 京 区 域 空 气 质 量 数 值 预 报 业 务 系 统, 每 天 实 时 稳 定 运 行 主 要 成 果 : 1. 北 京 区 域 空 气 质 量 预 报 模 式 的 改 进 以 David Streets 等 为 TRACE-P 建 立 的 东 亚 地 区 污 染 物 排 放 清 单 为 背 景 资 料, 将 分 辨 率 更 细 的 华 北 地 区 污 染 物 排 放 清 单 进 行 空 间 插 值, 将 其 处 理 为 9 公 里 分 辨 率 适 用 于 CB-4 化 学 反 应 机 制 的 排 放 源 资 料, 与 背 景 排 放 源 资 料 合 并 作 为 模 式 排 放 源 的 输 入 信 息, 提 高 了 模 式 的 预 报 能 力 2. 空 气 质 量 预 报 模 式 与 精 细 化 数 值 天 气 预 报 模 式 的 耦 合 基 于 城 市 所 建 立 的 精 细 化 天 气 预 报 模 式 MM5 业 务 系 统 提 供 的 预 报 结 果, 为 CMAQ 空 气 质 量 模 式 提 供 气 象 场, 通 过 测 试 不 同 的 垂 直 层 数 区 域 大 小 和 化 学 机 制 条 件 下 预 报 所 需 计 算 时 间, 将 水 平 分 辨 率 确 定 为 9 公 里, 将 MM5 逐 时 预 报 的 气 象 场 提 供 给 CMAQ 模 式, 建 立 了 二 者 相 耦 合 的 精 细 空 气 质 量 数 值 预 报 模 式 系 统 通 过 调 试 完 成 了 北 京 市 气 象 局 精 细 化 数 值 预 报 业 务 系 统 与 CMAQ 空 气 质 量 模 式 系 统 的 有 机 衔 接 3. 建 立 北 京 及 区 域 奥 运 空 气 质 量 数 值 预 报 系 统 和 业 务 流 程 36

40 利 用 北 京 市 气 象 局 的 AMD 大 型 计 算 机 和 IBM 高 性 能 计 算 机, 通 过 模 式 移 植 调 试 和 自 动 化 处 理, 建 立 了 一 套 空 气 质 量 数 值 预 报 业 务 流 程, 开 发 了 预 报 产 品 的 后 处 理 和 图 形 显 示 系 统 每 天 进 行 24 小 时 空 气 质 量 预 报, 提 供 北 京 及 周 边 区 域 内 SO 2 NO 2 PM2.5 PM10 和 O 3 等 主 要 污 染 物 逐 3 小 时 浓 度 的 空 间 分 布 图, 并 提 供 北 京 奥 运 会 举 办 场 馆 ( 奥 运 结 束 后 改 为 北 京 市 区 主 要 污 染 物 观 测 站 点 ) 和 区 域 内 奥 运 协 办 城 市 单 点 污 染 物 浓 度 时 间 变 化 序 列 图 和 文 本 产 品, 在 2008 年 奥 运 期 间 得 到 了 较 好 的 应 用 预 报 结 果 检 验 表 明 模 式 能 够 较 好 的 预 报 出 主 要 污 染 物 的 浓 度 变 化 趋 势 和 日 变 化 情 况 4. 建 立 了 预 报 结 果 的 统 计 释 用 方 法 分 析 预 报 结 果 与 观 测 值 之 间 的 统 计 关 系, 针 对 不 同 的 污 染 物 和 不 同 的 污 染 物 排 放 情 况 建 立 了 模 式 预 报 产 品 的 统 计 释 用 方 法, 并 对 模 式 直 接 预 报 结 果 进 行 订 正, 明 显 的 提 高 了 污 染 物 浓 度 和 等 级 的 预 报 准 确 率, 为 空 气 质 量 和 区 域 污 染 预 报 提 供 了 较 好 的 客 观 预 报 指 导 产 品 ( 项 目 组 张 小 玲 赵 秀 娟 提 供 ) 气 象 服 务 效 益 评 估 技 术 开 发 与 应 用 项 目 类 型 : 中 国 气 象 局 气 象 新 技 术 推 广 项 目 项 目 执 行 时 间 :2007 年 1 月 ~2009 年 11 月 项 目 简 介 : 本 项 目 建 立 了 科 学 合 理 的 评 估 指 标 体 系, 建 立 了 调 查 指 标 体 系 数 据 库 和 数 据 统 计 方 面 的 技 术 规 范 和 方 法, 分 析 了 行 为 经 济 学 对 气 象 服 务 社 会 经 济 效 益 的 影 响, 并 将 社 会 学 领 域 的 DELPHI 理 论 AHP 理 论 引 入 气 象 服 务 评 估 领 域, 对 决 策 树 方 法 选 择 合 理 的 气 象 服 务 方 案 进 行 了 研 究 主 要 成 果 : 1. 规 范 化 地 给 出 了 气 象 服 务 社 会 经 济 效 益 评 估 的 一 般 工 作 流 程 即 采 用 社 会 调 查 获 得 公 众 或 特 殊 用 户 对 现 在 气 象 服 务 的 评 价 ; 收 集 整 理 资 料 ; 并 从 现 有 资 料 中 提 取 评 估 指 标, 采 用 定 性 分 析 结 合 模 型 定 量 计 算 进 行 综 合 评 估, 得 出 了 分 析 评 价 结 果 用 实 例 说 明 建 立 气 象 服 务 社 会 经 济 效 益 评 估 分 层 次 结 构 的 方 法 37

41 2. 建 立 了 气 象 服 务 社 会 经 济 效 益 评 估 的 评 估 指 标 体 系 和 方 法 在 指 标 体 系 的 基 础 上, 通 过 社 会 调 查 及 资 料 收 集 整 理 等 手 段, 建 立 了 气 象 服 务 评 估 的 资 料 库 系 统 3. 对 行 为 经 济 学 理 论 可 应 用 于 气 象 服 务 社 会 经 济 效 益 评 估 的 基 本 原 理 与 方 法 进 行 了 研 究, 并 采 用 实 例 会 商 制 度 背 后 预 报 员 的 从 众 心 理 行 为 特 征 分 析 进 行 了 评 估 工 作 的 尝 试 4. 在 评 估 模 型 应 用 及 开 发 上 面 拟 定 了 DELPHI 方 法 在 气 象 服 务 社 会 经 济 效 益 评 估 的 个 例 分 析 冲 量 计 算 法 评 估 气 象 服 务 社 会 经 济 效 益 以 及 AHP 方 法 的 气 象 服 务 社 会 经 济 效 益 定 量 评 估 分 析, 并 用 实 例 进 行 说 明 将 各 种 社 会 经 济 领 域 的 原 理 和 方 法 引 入 气 象 应 用 领 域, 对 于 气 象 服 务 效 益 评 估 的 科 学 化 具 有 重 要 的 作 用 5. 结 合 决 策 树 理 论 方 法, 对 在 气 象 服 务 中 如 何 选 择 合 理 的 社 会 经 济 服 务 方 案 给 出 了 解 决 建 议 ( 项 目 组 扈 海 波 提 供 ) 城 市 边 界 层 车 载 综 合 探 测 示 范 系 统 研 究 和 试 验 项 目 类 型 : 中 国 气 象 局 气 象 新 技 术 推 广 项 目 项 目 执 行 时 间 :2007 年 1 月 ~2009 年 11 月 项 目 简 介 : 依 托 项 目 承 担 单 位 的 大 气 移 动 边 界 层 观 测 系 统, 通 过 开 展 边 界 层 风 廓 线 仪 与 无 线 电 探 空 测 风 对 比, 地 基 微 波 辐 射 计 与 无 线 电 探 空 测 量 对 比, 总 结 了 边 界 层 风 廓 线 仪 地 基 微 波 辐 射 计 的 探 测 性 能 ; 结 合 文 献 调 研 经 验 总 结, 提 出 了 车 载 综 合 探 测 系 统 主 要 设 备 选 型 办 法, 以 及 示 范 系 统 车 辆 改 装 综 合 集 成 建 议 ; 研 制 了 基 于 风 廓 线 仪 地 基 微 波 辐 射 计 探 测 数 据 的 边 界 层 高 度 反 演 方 法 ; 形 成 了 车 载 观 测 系 统 在 城 市 边 界 层 观 测 中 的 观 测 规 范 技 术 报 告 在 此 基 础 上, 通 过 广 泛 地 与 同 行 就 车 载 探 测 技 术 进 行 交 流, 积 极 地 帮 助 和 指 导 其 他 省 市 车 载 气 象 综 合 探 测 系 统 38