2024年  04月24日  星期三
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国家气候中心经过多年的发展积淀,形成了多个信息化业务系统,在气候业务中起到了重要的支撑作用。

依托现有的信息化业务支撑系统,可以根据合作单位的具体业务需求快速定制开发专属业务系统。

CIPAS气候监测预测分析系统


依据中国气象局《气象信息化发展规划(2018-2022年)》《“十四五”气象预报业务发展规划》和《2021年气候监测预测业务建设工作方案》等规划与工作要求,依托中国气象局《气象信息化系统工程》和《山洪地质灾害防治气象保障工程》等重大工程项目支持下,国家气候中心完成了面向全球气候监测预测业务的气候监测预测分析系统(CIPAS3.0)的研发建设。CIPAS3.0的建设坚持以需求为牵引以问题为导向、以预报员为中心的原则,遵循创新、协同、绿色、开放、共享的设计理念,建设形成气候系统多圈层监测、由气象要素到气候灾害的预测、多维度的诊断分析、国省协同的预测产品制作、实时的气候预测检验、以及交互分析通用工具和全流程系统管理与监控等气候业务功能。CIPAS3.0全面融入气象大数据云平台“天擎”,形成了面向国家级、省级气候监测、诊断、预测信息的快速获取、智能加工处理和集成显示的新一代气候预测业务系统,提升了系统性能和运行管理效率,为全面提升气候精密监测、精准预测提供业务平台支撑能力。

业务功能丰富

对CIPAS业务功能进行了全面深入分析,确定将原415类业务功能,科学体系的整合为154类,并首次整合出810项系统功能。

气候变化影响评估与服务系统


为了提升应对气候变化的科技支撑能力,提高气候变化领域的科学技术水平,减轻气候变化对社会经济带来的不利影响,提高在国际谈判中的话语权,国家气候中心完成了“气候变化影响评估与服务系统”。通过多源空间数据的融合技术实现气象灾害过程的智能化自动识别。对气候决策服务、气候变化外交谈判、气候与气候变化基本业务、国家气候风险评估服务、国家定常气候业务产品定制提供了业务支撑。

《最近五年我国气候生态环境变化评估》、《气候变化对华北地区水安全的影响评估》、《雄安新区气候适应性评估及对策建议》等决策服务材料得到党和国家领导人批示。完成了中国气候变化监测公报、中国气候变化蓝皮书、中国气候公报、中国气象灾害年鉴、全国气候影响评价、气候变化评估报告等决策资料。

  • 9大气象灾害种类:暴雨洪涝、干旱、台风、高温热浪、低温冻害、雪灾、强对流、沙尘暴、雾霾
  • 七个重点行业影响评估:
  • 5大类数据分析20个模块
  • 实时产品:1200多个指标
  • 历史产品:15类共约30万张
海洋气候应用服务系统


基于海洋浮标资料、船舶资料、石油平台资料、岛屿站资料、海上测风塔资料、卫星遥感等数据资料,通过海洋气候服务系统生成中国近海海温监测、中国近海海面风监测、中国近海海冰监测、中国近海海浪监测、中国近海海雾监测等业务产品,形成风能资源、台风、海浪、海冰、海雾、海温的监测数据资料及相关应用产品。

风能资源管理与评估系统


基于多源海量观测数据和中尺度数值模式,运用观测资料同化技术,开发了自主知识产权、高时空分辨率、长年代、多要素、精细网格的四维风能资源大数据。中国四维风能资源大数据具有高时空分辨率,水平格点3km×3km,垂直分层38层,其中200米以下垂直间隔为10米,共有1.6亿个三维网格,覆盖面积超过2500万平方公里,涵盖我国陆地和海域以及“一带一路”主要国家和地区。包含1995-2016年、逐小时、30 余种气候要素以及10余种能源衍生产品,数据总量达3PB。

结合海洋地理信息大数据分析技术,能够提供我国离岸100km以内近海海域的精细化风场和海浪数据。

利用中国四维风能资源大数据直接驱动计算流体力学模型(CFD),实现无塔条件下的风场微观选址和优化设计。鄱阳湖示范个例结果表明,水陆交界的复杂地形条件下,模拟风速与测风塔实测风速的误差在2.5%~10%之间。

提供覆盖“一带一路”沿线主要国家和地区的网格化风能资源数据,打造开放共赢的风电发展新生态。

提供全国、32个省(市、区)和2800多县域三级的风能资源空间分布图,反映不同空间尺度上多层(70-150米,每10米一层)的风速、风功率密度和可利用资源的分布状况;全国范围内单点上多层(70-150米,每10米一层)的风能资源关键参数、风向玫瑰图和风速的年际/月际/日(内)变化曲线图。



极端天气气候事件监测、诊断、预测系统


“极端天气气候事件监测、诊断、预测系统”可实时提供干旱、洪涝、高温、低温冻害、强台风等5种极端天气气候事件的监测、诊断和预测信息,为防灾减灾服务提供技术支撑。这套系统现已具备准业务运行能力,在2011年西南干旱、2011/2012年冬季低温雨雪等事件的监测、诊断、预测业务服务中发挥作用,并连续3年应用于2009、2010、2011年汛期降水预测,成功预测了汛期降水主雨带位置,取得良好效果。

国家科技支撑计划“中国主要极端天气气候事件及重大气象灾害监测、检测和预测关键技术研究”项目,通过针对中国干旱、洪涝、高温热浪、低温、台风等5种极端天气气候事件开展科技攻关,深入研究近百年来中国极端天气气候事件的发生规律,以及全球变暖背景下极端天气气候事件发生频率、强度变化的成因和形成机理,进一步完善极端天气气候事件监测网络体系,为中国各级政府和各行业应对气象灾害的决策、灾害风险评估和科学管理提供及时、准确的科技支撑和服务保障。

该项目同时还建立“重大气象灾害风险及影响评估系统”和“重大气象灾害灾情收集整理分析评估系统”,并建立极端气候事件产品共享平台。

  • 2020年4月全国主要气象灾害分布图
  • 2020年4月国外重大灾害性天气气候事件示意图
气象灾害影响评估系统


建立对各类气象灾害(干旱、暴雨洪涝、低温冻害、高温热浪、热带气旋、沙尘暴、大风冰雹、雪灾、雾、霾、酸雨和雷电)的监测指标体系,结合致灾因子监测和灾害影响评估模型的建立,实现对受气象灾害影响的相关行业的灾前预评估、灾中实时评估和灾后综合评估业务。可广泛应用于应急管理、水利、环保、农业、林业、渔业、气象、电力、城市及交通运输等领域。

系统功能:

  • 各类气象要素/天气现象/灾情实时监测及预警。
  • 各类气象灾害监测指标的计算及其体系的建立。
  • 气象灾害对各行业的影响评估(预评估、跟踪评估、综合评估)。
  • 基于GIS的各类气象灾害监测及评估产品。
  • 暴雨强度频次分布图
  • “特旱”情况加权频率图
  • 水系因子敏感性区划图
  • 暴雨洪涝模型计算效果图
  • 干旱模型计算效果图
  • 暴雨降水量图