壯闊東方潮 奮進新時代
——慶祝改革開放40年·行進
從“零”到“一”，再從“一”到“全部”，數值預報發展到2018年，國家級數值預報業務體系全部被自主研發的技術替代。
“天氣預報看似簡單，實際是一個復雜的系統工程，關鍵核心技術就是數值預報，其涉及到衛星、雷達等多源大氣探測、超級計算機等技術，被譽為氣象事業的‘芯’。”近日，中國氣象局數值預報中心副主任沈學順在接受科技日報記者采訪時說。
過去，歐洲中期天氣預報中心的數值預報模式是我國預報員開展業務的主要依據。然而，依靠引進建立的業務數值預報系統與我國不斷增長的經濟與科技實力、高性能計算機的研制能力等存在“不相適應”。
中國要有自己的數值預報，這是氣象人的共同愿望。
如今，他們已然夢想成真。黨的十八大以來，我國數值預報業務持續發展，一步一個腳印，預報準確率穩步提升，為社會進步、經濟發展、防災減災作出了重要貢獻。
2001年，中國氣象局開始自主研發數值天氣預報系統GRAPES。彼時，沈學順還在國外，當得知這一消息時，2003年，他毅然登上了回國的航班。
“那時，GRAPES系統的研發剛剛起步，我見證了創新基地團隊成員搭建微機群、寫程序、推公式、多方求證等諸多廢寢忘食、篳路藍縷的日日夜夜。”沈學順說。
數值預報系統的每一個環節都是一門學問，需要專門的人才隊伍去理解、掌握和完成相應的開發任務。由于多種原因，多年來我國在大氣科學領域計算機技術與計算數學、物理過程和資料同化等數值預報相關的基礎研究水平薄弱。研發之初，各關鍵環節計算方案的反復推敲、試驗和驗證貫穿整個研發過程。“牽一發而動全局”的情形時常出現——僅僅一個微小的問題都可能導致模式整體性能下降，甚至是全部過程推倒重來。
一步一個腳印。2006年，GRAPES區域數值預報業務系統正式投入業務運行；
2007年7月，GRAPES的研發全面進入全球模式系統發展階段；
2012年，GRAPES研發團隊入選國家重點領域科技創新團隊，這是我國氣象領域唯一一支國家級科技創新團隊；
2014年，高分辨率資料同化與數值天氣模式被確定為國家氣象科技創新工程三大攻關任務之一，自主創新的腳步不斷加快；
2016年，正式業務化運行并面向全國下發的GRAPES_GFS全球中期預報產品，被視為我國數值預報技術體系實現國產化的重要標志，也宣告我國基本掌握了從全球預報到區域高分辨率預報的系列數值預報核心技術。
在沈學順看來，不斷磨礪是自主研發所必需經歷的。相關基礎理論知識的積累、研究能力的培養、研發經驗的不斷疊加，對于真正掌握數值預報這一氣象事業的核心科技而言至關重要。“自主創新絕不是照搬國外先進的系統和產品，這需要堅持既定技術路線不動搖，不斷累積，在防災減災實踐中砥礪前行。”沈學順說。
每一場臺風、每一次暴雨，數值預報讓氣象工作者如虎添翼。有數據為證，黨的十八大以來，我國臺風路徑預報24小時誤差從95公里縮小到66公里，各時效預報全面超過美國和日本，達到國際領先水平。
盡管如此，沈學順坦陳，現有的研究和業務應用水平與發達國家還有一定差距，尤其是缺乏針對我國氣象問題的原創性科技成果，在模式物理過程研究以及觀測資料同化技術和觀測資料應用方面仍有待加強。要實現從“一”到“卓越”、進入國際先進行列仍需付出艱苦的努力。
解決局地強對流天氣的快速預報預警和延長天氣預報的可用預報時效是未來數值預報發展的重點。到2020年，在自主研發GRAPES成果的基礎上，模式和同化技術將再上一個臺階，基本建成從局地公里尺度到全球10公里尺度的GRAPES氣象災害及環境精細化數值預報體系。
——慶祝改革開放40年·行進
從“零”到“一”，再從“一”到“全部”，數值預報發展到2018年，國家級數值預報業務體系全部被自主研發的技術替代。
“天氣預報看似簡單，實際是一個復雜的系統工程，關鍵核心技術就是數值預報，其涉及到衛星、雷達等多源大氣探測、超級計算機等技術，被譽為氣象事業的‘芯’。”近日，中國氣象局數值預報中心副主任沈學順在接受科技日報記者采訪時說。
過去，歐洲中期天氣預報中心的數值預報模式是我國預報員開展業務的主要依據。然而，依靠引進建立的業務數值預報系統與我國不斷增長的經濟與科技實力、高性能計算機的研制能力等存在“不相適應”。
中國要有自己的數值預報，這是氣象人的共同愿望。
如今，他們已然夢想成真。黨的十八大以來，我國數值預報業務持續發展，一步一個腳印，預報準確率穩步提升，為社會進步、經濟發展、防災減災作出了重要貢獻。
2001年，中國氣象局開始自主研發數值天氣預報系統GRAPES。彼時，沈學順還在國外，當得知這一消息時，2003年，他毅然登上了回國的航班。
“那時，GRAPES系統的研發剛剛起步，我見證了創新基地團隊成員搭建微機群、寫程序、推公式、多方求證等諸多廢寢忘食、篳路藍縷的日日夜夜。”沈學順說。
數值預報系統的每一個環節都是一門學問，需要專門的人才隊伍去理解、掌握和完成相應的開發任務。由于多種原因，多年來我國在大氣科學領域計算機技術與計算數學、物理過程和資料同化等數值預報相關的基礎研究水平薄弱。研發之初，各關鍵環節計算方案的反復推敲、試驗和驗證貫穿整個研發過程。“牽一發而動全局”的情形時常出現——僅僅一個微小的問題都可能導致模式整體性能下降，甚至是全部過程推倒重來。
一步一個腳印。2006年，GRAPES區域數值預報業務系統正式投入業務運行；
2007年7月，GRAPES的研發全面進入全球模式系統發展階段；
2012年，GRAPES研發團隊入選國家重點領域科技創新團隊，這是我國氣象領域唯一一支國家級科技創新團隊；
2014年，高分辨率資料同化與數值天氣模式被確定為國家氣象科技創新工程三大攻關任務之一，自主創新的腳步不斷加快；
2016年，正式業務化運行并面向全國下發的GRAPES_GFS全球中期預報產品，被視為我國數值預報技術體系實現國產化的重要標志，也宣告我國基本掌握了從全球預報到區域高分辨率預報的系列數值預報核心技術。
在沈學順看來，不斷磨礪是自主研發所必需經歷的。相關基礎理論知識的積累、研究能力的培養、研發經驗的不斷疊加，對于真正掌握數值預報這一氣象事業的核心科技而言至關重要。“自主創新絕不是照搬國外先進的系統和產品，這需要堅持既定技術路線不動搖，不斷累積，在防災減災實踐中砥礪前行。”沈學順說。
每一場臺風、每一次暴雨，數值預報讓氣象工作者如虎添翼。有數據為證，黨的十八大以來，我國臺風路徑預報24小時誤差從95公里縮小到66公里，各時效預報全面超過美國和日本，達到國際領先水平。
盡管如此，沈學順坦陳，現有的研究和業務應用水平與發達國家還有一定差距，尤其是缺乏針對我國氣象問題的原創性科技成果，在模式物理過程研究以及觀測資料同化技術和觀測資料應用方面仍有待加強。要實現從“一”到“卓越”、進入國際先進行列仍需付出艱苦的努力。
解決局地強對流天氣的快速預報預警和延長天氣預報的可用預報時效是未來數值預報發展的重點。到2020年，在自主研發GRAPES成果的基礎上，模式和同化技術將再上一個臺階，基本建成從局地公里尺度到全球10公里尺度的GRAPES氣象災害及環境精細化數值預報體系。
