PDF《2019 年度江苏省科学技术奖项目公示材料》

2019 年度江苏省科学技术奖项目公示材料 项目名称 强对流天气短临预报技术 完成单位 南京大学 国家气象中心 江苏省气象科学研究所 项目简介 强对流是影响我国中东部地区、特别是江淮地区的重要灾害性天 气,具有很强的局地性和突发性,经常导致局地强降水、雷暴大风、冰雹、龙卷等破坏性天气.

开展强对流天气的预报技术研究,有利于提高 气象防灾减灾能力,减少人民生命财产损失,具有重要意义.本项目围 绕强对流天气的监测预警和预报技术开展了长期研究, 并取得一系列创 新性成果. (1)揭示了强对流天气的动力、热力结构特征及形成演变机 理,为强对流天气的监测预警及定量预报奠定了理论基础:提出了海风 锋与阵风锋相互碰撞触发对流的物理机制, 建立了中尺度锋面非典型锢 囚的理论模型;

揭示了线状对流系统内部中尺度涡旋的地表摩擦生成机 制,阐明了中尺度涡旋对雷暴大风的触发作用;

研究了城市边界层的热 力结构和水汽传输特征,揭示了城市化效应对强对流天气的影响. (2) 基于新一代静止气象卫星,发展了云顶高度、温度、相态、粒子尺度和 光学厚度的综合反演算法,建立了高时空分辨率的云和对流数据集,并 提出适应于暖雨过程的对流初生临近预报算法. 创新发展了雷达回波强 度订正技术、中尺度涡旋和阵风锋自动识别技术,建立了基于多普勒天 气雷达的强对流天气监测预警系统.基于地面雨滴谱仪观测资料,揭示 了江淮地区强对流降水独特的微物理结构特征, 构建了本地化的雨滴谱 参数约束关系. (3)基于国际先进的中尺度数值模式,发展了谱空间的 变尺度逼近方案,建立了多尺度平衡的高分辨率资料同化方案.利用金 字塔架构的光流法、 强度守恒约束的半拉格朗日平流技术以及全场滤波 调整技术,研发了主客观融合的国家级定量降水智能预报系统,提高了 对流降水的精细化预报水平.项目研究成果在 Journal of Geophysical Research、 Journal of the Atmospheric Sciences以及Monthly Weather Review 等国际一流期刊发表 SCI 论文

30 余篇,总引用

480 余次,其中

8 篇代 表作 SCI 他引

112 次. 获得国家实用新型专利

2 项和软件著作权

12 项, 推动成立了中国气象科学研究院-国家卫星气象中心-南京大学大气科学 学院三方共建 卫星研究与应用联合中心 .项目研发的定量降水预报 系统

2 次获得国家气象中心科技开发一等奖, 批准在国家气象中心业务 化运行,并参与构建了南京市城市暴雨预警系统.基于卫星和雷达的强 对流初生和监测预警系统在江苏省气象台等多个部门推广应用, 在江苏 省强对流天气的防灾减灾工作中发挥了重要作用.此外,项目成果及其 相关配套技术具有重要的本地产业化应用和潜在的学科拓展前景, 通过 产学研基地转化应用,产生社会经济效益约

2500 万元. 推广应用情 况1. 本项目研发的分钟级定量降水智能预报系统在国家气象中心业务 化运行,并在南京市气象台推广应用,构建了南京市城市暴雨预警 系统,对暴雨防灾起到重要作用,产生社会经济效益约

1500 万元. 2. 本项目开发的 主客观融合定量降水预报方法及平台 在中央气象 台实现定量降水业务化应用,成为业务基础支撑工具,提升了预报 服务能力. 3. 本项目开发的 基于多普勒天气雷达的中涡旋自动识别和监测预警 系统 在江苏省气象科学研究所准业务运行,结果稳定可靠,对于 强对流天气的监测预警起到了重要作用. 4. 本项目开发的 基于新一代静止气象卫星的对流初生临近预报系 统 在江苏省气象科学研究所测试运行,为汛期强对流预报试验及 业务提供了有力的技术支持,正在集成至预报业务平台,并向其他 一线实时业务单位重点推广. 5. 本项目开发的 对流初生临近预报系统 在四川省气象台应用,该 系统为四川省强对流天气监测和短时临近预报提供了重要参考和 指导作用. 6. 本项目开发的 精细化天气预报系统卫星反演模块 在黑龙江省气 象台应用,该软件模块对黑龙江省精细化天气预报业务起到很好的 参考作用,已成为该省气象台预报员必备预报工具之一. 7. 本项目开发的 FY2 静止卫星海洋天气要素反演模块 在天津市气 象科学研究所应用,该模块产品对天津市气象局的海洋天气预报业 务发展提供了促进作用. 8. 本项目研发的 气象雷达回波强度标校装置 在南京扬辰科技有限 公司进行应用和成果转化,2017-2018 年累计产生经济效益