北京市空气质量预报技术研究

文章开展了动态统计、数值模拟、判别预报、集成预报平台开发等多种空气质量预报技术研究。建立了包含相关性分析、线性回归、判别分析、分类回归树等多种统计分析方法与技术的动态统计预报系统,在国内首次实现动态统计业务预报;将NAQPMS、CMAQ、CAMx、AQMDSS、ARfA等五个国际上先进的空气质量数值预报模型进行集成,搭建多模型空气质量数值预报系统;研发了北京市空气质量预报综合业务平台,将各类监测数据、预报资料、统计模型、多模式数值模型系统以及沙尘判别预报结果集成,丰富和提高了北京市空气质量的预报手段及能力;成功地将各类预报技术服务于2008北京奥运空气质量预警预报工作中,并对北京奥运会开幕式前夕出现不利于污染物扩散的天气形势进行了准确的预警预报,为管理部门及时采取奥运空气质量保障的应急措施提供了重要的科技支撑,为奥运空气质量保障工作做出了重要贡献。     

降雨型地质灾害预报预警方法研究

本文以黄土高原为例,利用47年的降雨型地质灾害资料和相对应降雨资料,采用统计方法建立诱发地质灾害日综合雨量方程,得出崩塌和滑坡启动值、加速值、临灾值的临界日综合雨量.考虑地质灾害风险区划、降雨影响系数,日综合雨量,以高时空分辨率自动气象站降雨观测资料和定量降雨预报预警为基础,建立地质灾害逐时动态日预报和逐时预警相互衔接的精细化地质灾害预报预警模型.     

山区村镇地质灾害与工程防治技术研发

针对我国村镇地质灾害的特点，本课题研究了村镇地质灾害的分布特征、危险性或易损性的评价方法、地质灾害的防治对策、地质灾害的监测与预报方法，并初步建立了地质灾害的预警体系。     

长江中游暴雨定量预报技术研究

长江中游暴雨定量预报技术研究针对暴雨定量预报难题,采用专家系统思想,从形成暴雨最本质的要素出发,重点研究了地形强迫和对流触发对暴雨的贡献、暴雨灾害定量预估等关键技术,建立基于数值模式、动力释用及配料法模型的综合暴雨定量预报技术,以及基于暴雨灾害风险评估的暴雨灾害定量预估技术,在实际工作中取得明显应用效果,具有推广价值。     

广州市环境空气质量保障预警体系及其预测预报系统设计

本文进行广州市空气质量保障预警体系设计研究,以实现亚运会场馆和大气监测国控点每天污染物浓度达到保障目标,提出建立可实时调控空气质量的预警体系。预测预报系统是预警体系的核心技术支撑,能够及时提供区域空气污染特征评估和多种预报时效的预测结果。预测预报系统需要天地空立体化监测网络支持,需要包括多种预测预报技术方法,提高预报准确性,提供空气质量与污柒源、天气形势的数值关系,以确定控制污染源的预警措施,实现保障目标。广州以此设计思路,在国内首次集成三种类型的预测预报系统作为预警系统平台：①基于污染源排放、天气形势变化,包括NAQPMS、CMAQ、CAMx国际先进数值模型的多模式集成预测预报系统;②基于区域观测和天气条件变化的卫星遥感监测与污染气象条件指数预报系统;③基于全球格点气象场和天气形势的新型统计预报系统。此平台在亚运会期间为空气质量评估与预测预报专家会商,为亚组委及时启动预警措施,实现亚运空气质量保障目标圆满成功发挥了关键的作用。     

我国新一代数值预报系统GRAPES的改进与业务化应用

1 课题总目标 在“十五”科技攻关项目“中国气象数值预报系统技术创新研究”开发与建立的以直接同化卫星遥感资料为主的三维变分同化系统与全球中期数值预报模式的基础上,整合建立完整的、具有业务运行能力的全球中期／有限区同化预报系统,并投入实时业务运行。     

二次衰减模型及其在地质灾害气象预警中的应用

本文介绍一种地质灾害气象预警模型——二次衰减模型。该模型主要基于地质环境、降水量前期观测及未来预报等关键因子及细网格技术而建立,模型中特别对前期雨量与临灾雨量触发地质灾害的内在机理进行了探讨,通过引进降雨量综合致灾能力评估础指数和致灾能力二次衰减两个概念,提出了前期雨量与临灾雨量对地质灾害内在触发机制的改进思想,并成功应用于张家界市汛期地质灾害气象预警业务,在近年汛期地质灾害气象预警中发挥了重要作用。     

从地震序列的模拟看数值地震预报的前景

汶川大地震的伤痛还未愈合，又发生了玉树（Ms=7．1）、智利（Mw=8．8）、海地（Ms=7．5）及日本（Mw=9．0）等特大地震。地震难道就不能预报？用什么方法可以准确预报地震？这些问题再一次成为科学界与社会关注的热点。本文以发生于2008年汶川地震的龙门山断裂带上的强震序列的模拟为出发点，通过基于严格数学、力学原理的有限元方法计算给出龙门山断裂带上大地震的时间序列、同震位移场及同震应力场。通过研究发现，计算得到的龙门山断裂带上的大地震平均复发间隔为～3300年，这与古地震调查及其他方法给出的结果有一致性；模拟的同震应力场形态与汶川余震的深度分布之间存在着关联，同震位移与观测结果符合得较好。值得特别指出的是，文中的模型能够模拟断层由闭锁到解锁产生地震的全过程。模拟结果进一步显示，完全有可能利用科学计算方法给出未来强震发生的时、空、强三要素。类似于气象预报，本文将这种预测地震的方法称为数值地震预报。最后，文中对数值地震预报的可能性及需要解决的关键问题等进行了深入分析和研究，认为数值地震预报在科学上是可能的、技术上是可行的，数值地震预报是成功预报地震的最有效途径。     

地下水特征污染物迁移规律与三维模拟

课题的研究目标是识别傍河型地下水水源区污染特征，研究在开采条件下的傍河型地下水饮用水源水质变化规律及典型污染物迁移转化机理，研发“三氮”在地下水中迁移转化的三维数值模型，建立傍河型地下水水源区水质监测预报系统，为傍河型地下水水源保护及安全防范提供技术支撑。     

气象中尺度集合预报应用网格研究进展

网格技术的发展为高分辨率数值天气预报系统的运行提供了可全面共享的计算资源和可协同工作的开发环境。针对集合预报系统计算量大、数据量大的特点,课题利用网格技术开发了一个基于网格技术的气象中尺度集合数值预报网格应用系统MAGEP（Meteorological Application Grid formesoscale Ensemble Prediction）。该系统聚合了分散在不同地域的行业内部和中国国家网格在内的计算资源、数据资源、软件资源和研究资源,为集合预报系统的运行提供了计算资源和数据存储能力的支持。     

第16届广州亚运会环境质量监测与预警技术和保障措施研究术

本研究构建了多功能、多要素环境质量监测网络，建立了环境空气质量监测综合示范站和多功能环境监测船，显著提升空气质量预报准确率，快速准确地监测和诊断环境污染问题；制定亚运环境质量监控和保障方案；首创分级预警响应会商机制，实现环境质量监测预警技术与政府行政管理的无缝对接，显著提高预警响应时效，圆满兑现2010年广州“绿色亚运”环境质量保障的承诺。     

农业干旱定量监测预警和损失评估业务化技术

项目围绕农业干旱防灾减灾服务需求，通过多年努力，针对农业气象业务应用的关键问题进行技术创新，形成农业干旱定量监测预警和损失评估业务化技术成果。该成果健全完善了基于气象、卫星遥感（MODIS）和土壤水分的农业干旱监测指标，以及相应的安徽省分区分天气类型的干旱等级标准，建立了农业干旱单指标和综合指标监测模型以及提前10天预警模型；以冬小麦和一季稻为对象，建立了农作物干旱损失分区动态定量评估模型；研发了农业干旱监测预警业务服务系统，并获软件著作权登记（软著登字第0390618号）。     

重车到达预报系统的研究与应用

对到达重车进行监测预报是做好铁路卸车组织工作，提高卸车效率的有效手段，对加速铁路货车周转有着极其重要的作用。重车到达预报系统研究对铁路局接入和自装重车实现从月度货运营销生产计划（远期）-日装车实际（中期）-在途、在站（近期）等环节的全程监测、预报、综合分析及预警。本文阐述了系统的设计思想、体系结构及技术实现。     

火山与水库地震监测预报关键技术研究

火山与水库地震监测预报关键技术研究的目标是,通过火山地震观测、GPS和大地水准测量、遥感分析、火山流体活动、野外地质调查与数值模拟等手段,研究火山区深部介质性质与应力状态,研究各种火山前兆活动的关系,探索火山活动预测与火山灾害评估的方法;通过典型水库库区诱发地震监测、地震地质环境和地震活动特征研究,探索水库诱发地震的活动特征、主要影响因素及其成因机理,探索水库诱发地震预测的有效方法,通过建立水库地震预测与危害性评估系统,为水电运行地震安全性提供辅助决策服务。     

强对流天气的雷电活动及其与降水和动力结构的关系研究

强对流天气不仅常产生强烈的降水、破坏性大风和冰雹等严重的天气灾害,而且还伴有强烈的雷电,造成雷击灾害,给当地的工农业生产和人民生活带来严重的损失。对冰雹、暴雨、大风等灾害性天气的闪电时空分布特征及其预报性的研究缺乏系统性,已经严重制约了雷电的监测预警预报业务。     

GIS模型库关键技术及其在滑坡预警预报中的应用

GIS模型和模型库是实现地理信息系统与应用分析模型集成的关键技术。本文采用面向对象的思想，对支持模型复合的模型形式化方法开展研究，并以文件与数据库相结合的方式实现模型组织与存储。各项研究成果在深圳滑坡灾害预警预报系统开发建设中得到了实际应用，取得了良好效果。     

地基GPS水汽资料在河北降水预报中的应用技术

利用河北建立的30个地基GPS站反演的水汽资料,通过对地基GPS水汽资料的检验对比和与降水关系的研究,探讨了地基GPS水汽资料在降水预报中的应用技术,总结了GPS水汽资料在不同性质降水和不同天气系统降水中的变化特征以及预报着眼点。     

基于GRAPES的综合临近预报系统（雨燕GRAPES-SWIFT）

在我国,台风、暴雨、雷雨大风、雷电、龙卷风、冰雹等灾害天气及其产生的次生自然灾害连年不断,近年来全球气候变暖的加剧,导致突发气象灾害发生更加频繁。本项目研究瞄准国家防灾减灾需求和气象灾害应急响应的需要,依托中尺度数值预报模式及其快速循环更新同化系统产品,融合新一代天气雷达、卫星、闪电定位仪、GPS／MET、风廓线雷达和自动气象站等探测资料信息,     

我国强暴雨预报有望取得突破性进展——“我国南方暴雨野外科学试验实旋计划（SCHeREX）”通过专家论证

中国气象科学研究院承担的国家973项目“我国南方致洪暴雨监测与预测的理论和方法研究”是要通过野外科学试验获取具有β-中尺度分辨能力的观测资料，发展中尺度气象再分析系统和形成高时空分辨的中尺度再分析格点气象场，建立具有适应性功能的中尺度观测网及观测与预报的互动系统，探索提高暴雨预报水平的途径和方法。作为该项目的重要阶段性工作，中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室将在2007～2009年组织实施“我国南方暴雨野外科学试验（SCHeREX计划）”。     

京津冀城市群高影响天气预报中的关键技术研究

本项目以提高京津冀城市群局地暴雨、浓雾、降雪等高影响天气的预报能力为目标，以城市和城市群复杂下垫面对天气系统的影响为研究重点，揭示了城市群对高影响天气的影响过程和关键预报因子，在城市群高影响天气预报模式系统研发、使京津冀城市群局地暴雨、整体预报能力有显著提高，响天气预报具有示范作用，显效果。预报关键技术上取得突破，浓雾、降雪等高影响天气的并对其他城市群地区的高影在气象防灾减灾方面取得明