强化科技创新能力建设 不断提高精准预报水平

来源:科技日报 发布时间:2022-06-24 15:03 浏览次数:

近期,国务院印发《气象高质量发展纲要(2022—2035年)》(以下简称《纲要》)。《纲要》以习近平总书记关于气象工作的重要指示精神为根本遵循,是指导当前和今后一个时期气象高质量发展的纲领性文件。《纲要》明确,到2025年,气象关键核心技术实现自主可控;到2035年,气象关键科技领域实现重大突破,以智慧气象为主要特征的气象现代化基本实现。

《纲要》将增强气象科技自主创新能力列为首要任务,并提出要形成“五个1”的精准预报能力,即提前1小时预警局地强天气、提前1天预报逐小时天气、提前1周预报灾害性天气、提前1月预报重大天气过程、提前1年预测全球气候异常。“五个1”的实现,必须紧紧依靠科技创新来驱动,必须抓细抓实气象科技创新各项举措,持续提高气象创新体系和创新链整体效能。

增强科技自主创新能力,不断提升对气象业务支撑水平

气象是科技型、基础性、先导性社会公益事业,这一定位更加凸显了科技创新是引领气象高质量发展的第一动力,要始终把科技创新摆在核心位置,努力为气象业务发展提供有力支撑。

一是加快突破气象关键核心技术。加快实施国家气象科技中长期发展规划,以提高预报准确率为牵引,进一步明确重点研究领域和优先发展方向,凝聚优势科研力量。既要围绕天气机理、气候规律、气象灾害发生机理以及地球系统多圈层相互作用等基础研究“十年磨一剑”,更要瞄准气象“卡脖子”关键技术,持续在地球系统数值预报、灾害性天气预报、气象卫星和雷达等领域开展技术攻关,加快实现关键核心技术的自主可控。

二是不断强化国家气象战略科技力量。统筹气象科技领域学科设置、研发布局、团队发展、科技资源和基础设施建设,加快推动国家气象战略科技力量发展,形成气象科技创新“拳头力量”。要明确国省两级科研和业务单位主攻方向,统筹推进现有国家级科研院所和气象领域国家重点实验室、研究型大学、野外科学观测研究站等机构和平台资源整合,既要发展一批气象新型研发机构和产业技术创新联盟,也要发现培养一批气象战略科学家、领军人才和青年科技人才。

三是持续完善气象科技创新体制机制。用好科技创新各项政策,推动国家级气象科研院所改革,建立联合攻关协同创新机制,推动气象重点领域项目、平台、人才、资金一体化配置。优化科技项目管理方式,特别是针对国家重点研发计划气象领域项目和国家自然科学气象联合基金,既要建立以业务需求为导向的科研立项评审机制,也要确立以业务转化为导向的科技成果评价机制,还要加快构建以业务贡献为导向的科研机构平台和人才团队评估机制。

以科技创新推动气象业务高质量发展,着力构建“五个1”精准预报业务

“预报精准”在气象业务中发挥着“龙头作用”,将促进“监测精密”的科学布局,支撑“精细服务”的提质增效,必须全面强化气象科研和业务发展深度融合,发展研究型业务。《纲要》提出“五个1”精准预报目标,将引领预报技术持续创新、流程不断优化、体系趋于完备。

一是着眼“数字、智能”,持续推进预报技术迭代创新。通过加强合作,推进地球系统数值预报模式这个数字气象“芯片”的研发和迭代。应用人工智能技术,发掘地球系统观测和数值模式产品等海量数据价值,推动灾害性天气识别、短时临近预警、短中期预报、气候预测、气候变化及检验评估等全系列技术的数字化创新和标准化升级。

二是着眼“协同、高效”,持续推进新型业务技术体制改革。基于地球系统大数据云平台,以数据为中心贯通观测、预报和服务的业务大循环,持续优化国省市县四级气象业务与研发布局。将多源数据融合、全国预报一张网等“技术密集型”的产品和业务,向国家级和省级气象部门集约,向“云上”集成;而产品应用、预警服务等“服务密集型”业务向市级和县级气象部门下沉,通过“云—端”互动,更加高效直通服务防灾减灾和社会各行各业。

三是着眼“无缝隙、全覆盖”,持续推进数字预报业务体系完备。进一步提高全球预报、灾害性天气预报和重要气候事件监测预测能力,改进台风、海洋等专业预报模式。建立协同、智能、高效的综合预报预测分析平台,改革优化预报业务考核体系,构建从分钟到年代际、从局地到全球、从陆海到外空间的时空无缝隙、要素全覆盖的预报预测业务,全面支撑“五个1”的精准预报。

着力数据、算力和算法科技创新,强化精准预报“数智化”支撑

以大数据、人工智能、云计算等为代表的新一轮科技革命同样为精准预报能力提升带来机遇。观测(数据)是一切预报的出发点,超级计算机(算力)使数值预报快速发展,而算法(智力)则将原点时刻演算成未来时刻。数据、算力和算法,现代人工智能的三驾马车,是精准预报必须筑牢的“数智化”基础设施。

要统筹发展与安全,强化地球系统大数据共建共享。实现精准预报,必须发展地球系统数值预报模式,构建数字孪生大气,仿真地球大气对人类活动的影响。上述目标要求加快地球系统大数据平台建设,推动相关部门对地观测数据的共建共享。要保护好数据知识产权,实现高价值气象数据的安全有序流动。

适度超前迭代,提升气象算力水平。迭代升级气象超级计算机系统,优化资源管理效能,是推动我国数值预报模式追赶国际先进的必要条件。要不断提升智能加速计算和分布式云计算能力,高频、海量地球系统数据才能得到及时处理和有效应用,才能让预警信息跑在气象灾害的前面。

坚持融合创新,完善精准预报算法体系。预报算法是各国气象部门的核心竞争力。发展自主可控的地球系统数值模式,关键是构建精准预报算法体系的国产“内核”。以此为基础,健全大数据与人工智能技术为支撑的“二次算法”体系,推动构建精准预报的丰富算法生态,才能把地球系统多元数据融合应用为精准预报预警产品。

在新时代新征程上,我们要深入贯彻落实习近平总书记关于气象工作的重要指示精神和科技创新重要论述精神,以《纲要》提出的目标为引领,持续不断推动气象科技自主创新能力建设,加快实现关键核心技术自主可控和关键科技领域重大突破,不断提升监测精密、预报精准、服务精细的能力和水平,如期建成以智慧气象为主要特征的气象现代化,为促进经济社会高质量发展提供有力支撑。


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