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科研专项立项项目

2007-2013年公益性行业（气象）科研专项立项项目

表1：

2007年项目

项目编号

项目名称

负责人

主持单位

主要研究内容

GYHY200706001

面向TIGGE的集合预报关键应用技术研究

矫梅燕

国家气象中心

全球集合预报初值扰动技术应用研究；基于TIGGE资料的预报不确定性研究；面向TIGGE的多中心集合预报集成技术与应用研究；基于TIGGE的区域集合预报技术与方法研究；集合预报在气象水文风险预报中的应用研究，以及从TIGGE产品到最终用户的交互式原型预报系统的可行性研究。

GYHY200706002

相控阵天气雷达系统关键技术研究

刘黎平

中国气象科学研究院

1）相控阵雷达关键技术研究和样机研发。

在现有军用相控阵雷达基础上，开展相控阵天气雷达关键技术研究、相控阵雷达硬件系统和资料分析软件系统研制、测试方法等研究；2）相控阵天气雷达探测能力分析和评估。

利用项目研制的相控阵天气雷达和新一代天气雷达等探测技术一起开展外场试验，进行相控阵天气雷达业务试运行试验，通过相控阵雷达工作情况和资料对比分析结果，评估相控阵天气雷达探测能力。

GYHY200706003

气候观测综合计量检定技术研究

贺小雷

中国气象局大气探测技术中心

1）气候观测综合计量检定系统的研究。

以自动气象站和电子探空仪的检定、试验为应用对象，通过对相关技术研究，形成一套气压、温度、湿度及太阳辐射四参数综合控制的业务试验系统；2）自动气象站及探空仪观测数据质量保证方案（计量学）研究。

以计量学的角度，从理论和数据研究入手，结合气候观测综合计量检定系统的应用，确定自动气象站和探空仪观测性能的影响因素和影响程度，提出自动气象站及探空仪观测数据质量保证方案（计量学）。

GYHY200706004

京津冀城市群强对流天气短时临近预报关键技术研究

王迎春

中国气象局北京城市气象研究所

1）建立京津冀强对流天气发生发展概念模型；2）结合雷达和气象卫星资料，通过模糊逻辑技术，建立0～2小时雷暴自动临近预报系统；3）基于局地资料快速同化更新循环预报系统（WRF-RUC）的输出，结合实况资料，建立2～12小时强对流天气潜势预报方法；4）基于已有的局地资料快速同化更新循环预报系统，以数字滤波初始化方法为基础发展适用于高分辨率快速分析系统的非气象噪音过滤方法，确保快速分析循环产品的动力学协调性，改进高时空分辨率RUC系统对强对流系统发生背景的预报能力。

GYHY200706005

中国气候系统协同观测与预测研究

效存德

中国气象科学研究院

（1）多圈层协同观测与数据集的建立。

包括：

东亚区域陆面参数集成分析与同化；全球海洋资料同化系统的改进；大气成分观测资料的集成分析与同化处理；多源卫星遥感资料的开发与数据集的建立；东亚气候观测资料集及其存储分发系统的建立。

（2）多时间尺度气候变化模态及其预测研究。

包括：

东亚副热带季风变异及其对我国旱涝影响机理；中高纬度气候变化对我国季节-年际气候变化的影响机理和预测研究。

（3）气候模式物理过程改进与气候关键区观测优化研究。

GYHY200706006

空间天气灾害应急方案关键技术研究与试验

王劲松

国家卫星气象中心

在研究和分析建立自主空间天气应急服务系统流程和方案的基础上，结合我国现有的各类自主空间天气数据及其空间天气研究和业务基础，提出基于自主观测资料构建空间天气应急服务系统的关键技术，并建立针对风云卫星空间天气数据、GPS-TEC数据、地面宇宙线数据的空间天气应急服务系统关键技术演示验证初级软件系统。

提出在现有技术能力的基础上可行的解决和应对措施，提供建立国家级空间天气灾害的应对和服务策略支持。

GYHY200706007

精细化农业气候区划及其应用系统研究

毕宝贵

国家气象中心

1）高分辨率农业气候要素模型研究。

建立千米网格的光能、热量、降水、蒸散等气候资源的时空分布模型，实现农业气候资源数据的精细化、定量化、格点化；2）农业气候区划技术、方法与指标体系研究；3）根据新的农业气候要素特征，科学制定精细化农业气候区划方案，以典型地区的大宗农作物与特色农产品及牧业为案例，实现精细化农业气候区划；4）精细化农业气候区划产品的共享发布与服务系统平台开发，最终实现区划产品多种形式的社会化共享服务；5）基于组件式GIS的精细化农业气候区划产品制作平台研制，提升气象行业为社会主义新农村建设的服务能力。

GYHY200706008

干旱内陆区冰雪资源动态监测与可持续利用评估研究

魏文寿

中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所

1）冰雪无人区地面监测要素的获取和分析；2）多源卫星数据（气象卫星、资源卫星、雷达卫星等）融合技术在冰雪监测中的应用研究，建立天－地－空三维立体式的冰雪监测框架；3）干旱内陆区冰雪资源动态监测指标体系研究。

针对不同典型区域，建立冰雪资源动态监测指标体系，从而实现对冰雪水资源变化的动态监测；4）利用获取的冰雪、气候与环境信息，建立基于多源数据的区域冰雪—水文—气候模式模拟和预测系统；5）干旱内陆区冰雪资源前景评估。

分析评估干旱内陆区冰雪资源在北半球气候变化背景下的区域响应特征与可持续利用前景。

GYHY200706009

气象卫星及其对地观测数据产品和应用研究

杨忠东

国家卫星气象中心

1）多源卫星探测数据时空匹配方法、大气温湿廓线和大气成分反演方法、气溶胶、云、降水和辐射收支研究和地气界面参数反演算法研究；2）数值天气预报模式中卫星遥感数据质量控制技术和同化方法研究。

包括：

卫星资料的处理、质量控制与监测；观测算子的改进和优化；卫星资料在台风数值预报中的同化应用；3）卫星陆面数据信息产品及其同化技术支撑平台（陆面过程模型、辐射传输模型、陆面同化系统）；4）旱情参数反演及预警模型开发、火情参数反演及预警模型开发和灾害监测业务系统集成体系研究。

GYHY200706010

东亚对流层温度的年代际和年际变率及其对短期气候预测的影响

周天军

中国科学院大气物理所

1）揭示东亚对流层温度年代际和年际变化的基本事实；2）阐明对流层中上层变冷影响我国降水异常的机理，区分其在年代际和年际尺度上的不同作用；3）围绕热带海洋年际和年代际变化对东亚气候的影响、与NAO相关联的平流层风场变化对东亚气候的影响，开展大规模集合模拟试验，理解东亚对流层温度年代际和年际变化的成因；4）围绕人为气溶胶排放对东亚气候的影响，开展大规模集合模拟试验，区分年代际自然变率和人为气溶胶排放影响东亚气候特征的异同点；5）前期NAO变化、东亚对流层中上层温度变化等新的预报因子在短期气候预测业务中的实际应用方法研究。

GYHY200706011

应急移动气象服务系统研制

周林

国家气象信息中心

应急移动气象服务系统由车载自动观测系统的集成和开发、车载通信系统的集成和开发、现场信息服务分系统的集成和开发三大部分组成，车载移动自动观测系统的作用是在突发灾害事件现场进行多要素应急加密跟踪观测、对观测数据进行标准化处理，并及时上传给气象部门；车载应急移动通信系统的作用是实现灾害现场与气象通信网、互联网、公共电话网的快速联网，支持数据、视频、话音等多媒体现场信息传输，系统可根据当地卫星覆盖情况，选择采用Ku或C波段卫星进行应急通信；车载现场信息服务系统的作用是实现现场与中央台、省台和地市台的天气会商和快速数据资料传输，为相关政府部门提供应急气象服务。

GYHY200706012

AREM中尺度数值预报模式资料同化及关键物理过程技术研究

崔春光

中国气象局武汉暴雨研究所

1）AREM中尺度数值预报模式资料同化技术研究。

其中包括基于LAPS系统的资料同化系统、基于AREM模式的快速更新循环系统、AREM模式四维变分同化系统等的研究；2）引入新的参数化方案，并利用卫星、雷达、闪电仪、地面辐射计、边界层观测仪等获取的各类观测资料，与模式大气进行对比试验，对引入的新的参数化方案进行评估检验，以期改进模式的预报性能；3）AREM中尺度数值预报模式集合预报技术研究。

开展初始模形成方法的研究、初始扰动孵化循环系统的研究、基于初值扰动的短期集合预报试验。

GYHY200706013

自主空间天气资料的分析应用和建模

万卫星

中国科学院地质与地球物理研究所

（1）太阳活动综合预报关键技术研究；

（2）近地空间天气监测数据应用；（3）基于自主观测的中国电离层多参量模式研究；（4）基于自主观测的中高层大气资料与模式研究；（5）地磁场扰动的监测、诊断和预警研究与建模。

GYHY200706014

珠三角城市群－海岸带复合体致灾雷电动力与物理化学特征及预警技术研究

万齐林

中国气象局广州热带海洋气象研究所

1）组织适当规模的科学观测试验，分析获取致灾雷电产生的动力条件、电场、电荷特征，以及雷暴云降水粒子的物理（谱分布）特征和化学特征；2）分析城市群—海岸带复合体的致灾雷电发生与城市群热岛效应、城市气溶胶和海陆风环流的关系，形成对珠三角城市群—海岸带复合体雷电灾害预警有支撑作用的技术成果；3）改进雷电预报数值模式的参数化方法，发展适合珠三角城市群—海岸带复合体的雷电数值预报系统；4）建立珠三角城市群致灾雷电监测预警应用系统。

GYHY200706015

卫星遥感数据在台风数值预报中的同化应用研究

王斌

中科院大气物理研究所

针对卫星遥感数据的特点，探索新的四维变分资料同化方法和理论，包括目标函数梯度的快速算法、充分考虑各模式自由度之间误差相关关系的背景误差协方差矩阵（B矩阵）的估算方案、以及在保持B矩阵稠密性的前提下巧妙回避高维矩阵求逆或高维稠密线性方程组求解的途径，从而建立起基于AREM预报模式的具有直接和间接同化卫星遥感数据能力的快速四维变分同化系统，并以此为基础，用AREM模式作为台风数值预报模式，发展其初始化系统，充分利用卫星遥感数据，改善台风的初始涡旋结构，提高台风数值预报的技巧。

GYHY200706016

风廓线雷达探测关键技术标准体系研究

马舒庆

中国气象局大气探测技术中心

目前已生产的风廓线雷达系统已经具备比较好的硬件结构和探测能力。

但是由于各生产厂家采用的风廓线雷达技术体制和方案不同，各自都有自身的特点，因此本项目通过对比、分析和试验研究，取长补短，综合先进的技术，形成切实可行的风廓线雷达软硬件标准和测试定标标准。

包括：

1）完善信号处理标准；2）建立数据处理和质量控制标准，完善数据产品标准；3）建立硬件设备标准；4）建立测试、定标标准。

GYHY200706017

GPS高空气候探测技术和设备

李吉明

上海长望公司

1）减小热敏电阻辐射误差方法研究；2）湿敏电容安装设计与温度订正方法研究；3）压敏电桥的温度补偿方法研究；4）智能转换器的改进，包括单片机和湿敏电容测量电路、压敏电桥的温度补偿电路的更新；5）数字发射机的研制和数字接收机的研制，点频收发系统已广泛用于通信领域，应该将其引用到高空气象探测领域，提高系统传输可靠性和使用方便性；6）优化处理软件的设计，最终实现无人工修改完成一次探测任务。

GYHY200706018

中国冰冻圈卫星监测关键技术研究及系统开发

施建成

中国科学院遥感应用研究所

以当前国际算法为基点，针对存在问题,结合多卫星观测特点，着重发展多传感器对冰冻圈各参数（包括积雪、冰川、冻土、湖冰）的自动化综合定量反演技术并进行地面验证。

解决目前单一传感器参数反演的缺陷。

在较短时期内创建一个针对冰冻圈变量的卫星数据反演监测系统框架，为冰冻圈的科学研究提供较为可靠的观测资料，并向长期监测、业务化运行转化。

同时，进一步扩展对冰冻圈其他变量的监测能力以及不断提高对冰冻圈变量的监测精度。

GYHY200706019

上海世博会大气成分监测、预报和高污染应急预警技术研究

谈建国

中国气象局上海台风研究所

采用固定和流动观测相结合、地基和空基观测相结合的方式，进行上海地区主要大气成分（地面臭氧、臭氧前体物、气溶胶等）综合观测以及遥感反演技术研究，开展上海地区主要大气成分监测；开展地面臭氧与光化学污染的研究及控制和城市气溶胶监测分析与研究；建立长三角区域-上海城市的多尺度主要大气成分数值预报技术以及不同天气形势下世博会高污染应急预警技术，开展主要大气成分对健康评估研究。

GYHY200706020

热带西太平洋观测系统试验与我国高影响天气可预报性研究

刘黎平

中国气象科学研究院

针对主要影响我国的登陆台风等高影响天气过程，借鉴THORPEX观测理念，在东海和南海实施海上的机载下投式探空仪观测，同时在广东、福建、浙江和上海实施地基可移式设备（雷达、风廓线仪、GPS探空）特种观测和业务探空加密观测，获取综合外场试验资料；通过台风目标观测敏感区理论研究，初步建立机载下投式探空和地基移动观测的观测和指挥方法；在GRAPES模式基础上，建立机载下投式探空仪和雷达资料同化系统，分析这些非常规资料同化对我国台风过程预报影响的效果；并开展台风风雨中尺度结构及其变化的相关研究。

GYHY200706021

耦合生态系统动态的森林雷击火预报评估系统研制

周广胜

中国科学院植物研究所

1）雷击火发生发展的气象条件与模拟研究。

建立雷击火点燃概率、生存概率和到达概率模型，发展雷击火预测指标与雷击火发生发展预测模型；2）耦合生态系统动态的森林雷击火预报模型研究。

与天气条件以及雷击火源相结合，预测林火发生的可能性，利用已有资料验证模型；3）森林雷击火等级划分与指标体系。

结合建立的耦合生态系统动态的森林雷击火预报模型与《全国森林火险天气等级》，进行森林雷击火等级划分，并建立定量划分指标；4）耦合生态系统动态的林火影响评估模型与对策研究；5）森林雷击火预报评估业务系统研制。

GYHY200706022

雷电对电子设备的破坏效应及其防护试验研究

张义军

中国气象科学研究院

进一步发展完善人工引发雷电技术，利用同轴分流器—光纤系统、罗氏线圈等多种观测方法，完善雷电流直接和间接测量手段，建立包含雷电电磁脉冲和光学测量的雷电综合观测系统，研究雷电电磁辐射特征以及传输机制；利用人工引发雷电发生位置和时间的可预知性，在真实的雷电环境下开展雷电对电子设备的破坏效应实验，研究雷电对电子设备的作用机理；研究雷电接地行为与防雷系统的相互影响机制，试验检验雷电防护设施与防护器件的有效性，并在此基础上发展雷电防护新技术和新方法。

-术型野外雷电防护试验是目前主要的手段，因此__________________________________________________________________________________________________________在广东省从化地区开展试点试验研究。

GYHY200706023

半导体激光云高自动测量系统与示范

刘文清

中国科学院安徽光机所

本项目研究瞄准国际上先进的云层信息探测技术，采用人眼安全的高重复率半导体激光技术和微弱光后向散射信号检测技术，研发具有自主知识产权的云高自动测量系统。

研发重量轻、透光率高的光机单元和快速监测的微弱信号检测单元；解决从地面零米起测量的关键技术；研发气溶胶颗粒物、云层对激光脉冲的后向散射特性和大气垂直能见度、云底云高以及后向散射廓线等参数的反演技术与软件等，满足气象观测对云层参数测量的要求。

GYHY200706024

中国北方农牧交错带生态系统监测评估技术开发

潘学标

中国农业大学农业气象系

针对内蒙古农牧交错带典型区域的农田和草地生态系统，以农业部呼和浩特农牧交错带生态环境重点野外科学观测试验站和内蒙古锡林浩特牧业气象试验站两个主要试验站为关键生物学生态指标的试验基地，分别进行农田与草地生态系统新项目可视化观测与数据传输试验；建立通用生物气候模型，预测区域农田农时和草地物候期、地上生物量和农作物产量，并进行分区域农牧业生产年景评价；研究农牧交错带生态系统健康诊断指标体系，开发主要植物物候、盖度、地上部分生物量、土壤水分等生态系统规范化评估技术，形成生态健康监测评估系统，进行区域生态系统植物物候、生物生产力、地表覆盖和生态系统健康状况、区域生态系统价值的综合诊断和分析。

GYHY200706025

陆地表面过程模型及其参数化方案研究

戴永久

北京师范大学

（1）利用遥感数据改进陆面模型；

（2）改进并建立新的综合动态植被模型，包括：

植被动态冠层模型的改进；综合动态植被模型的建立；植被动态冠层模型的参数标定、性能检验及其应用；（3）综合土地利用土地覆盖调查历史资料、土壤调查资料、常规气象水文观测、大中小型地面观测计划资料和卫星遥感资料，建立反映中国区域陆面地表特性的1km×1km分辨率的数据资料库；（4）以全球陆面模拟强迫场资料为基础，结合中国气象、水文站点和遥感资料，通过资料同化、统计和插值等的方法，建立中国区域高时空分辨率的陆面模拟强迫场数据。

GYHY200706026

长江三角洲雾的监测预警及灾情评估研究

牛生杰

南京信息工程学院

1）研制包含详细物理化学过程的三维雾模式，对雾中主要大气成分时空演变特性进行数值模拟和预测；2）雾害时空分布规律及其雾害灾情评估方法研究（对人体健康、交通、电力输送等影响）；3）研发基于空间和地面气象信息的雾综合监测预警方法；4）开展雾的数值预报及其人工消雾优化方案的数值试验；5）研发雾发生频次的短期气候预测方法；6）边界层湍流运动对雾生消规律的作用机理研究。

GYHY200706027

全自动探空装备研制

任振华

南京大桥机器厂

研制全自动高空气象观测系统“全自动探空装备”，实现无人干预情况下可以执行24次无线电探空观测。

其中包括：

探空气球充气和气球（探空仪）施放自动化；

高精度GPS探空系统的技术集成。

高空测风技术体制优先向GPS测风技术体制过渡，提高测风精度和探空水平；

适应特殊环境功能。

“全自动探空装备”能在较艰苦的环境中工作，如恶劣天气，偏远或不平坦的山区等。

同时能给工作在车内的设备提供合适的工作环境条件；

远程遥控和监视。

GYHY200706028

大气程辐射遥感图像的计算机生成技术研究

李先华师彪

上海大学

（1）区域地面反射率遥感反演成图及其真实性检验研究。

（2）基于地面反射率的非均匀大气程辐射遥感图像的计算机生成研究。

（3）大气程辐射遥感图像计算机生成的系统集成研究；大气程辐射遥感图像计算机生成的业务化；大气程辐射遥感数字图像应用基础的后续预研究。

GYHY200706029

青藏高原未来20-50年的气候变化趋势及其对华东地区季风气候变率的可能影响研究

刘晓东

中国科学院地球环境研究所

揭示高原地区当代气候变化的时空特征，气候变暖与高原大气热源变化、亚洲季风变率及华东地区降水异常的联系；阐明高原区域气候对大气温室气体含量增加所引起的全球变化响应的特点和机制，并预测青藏高原地区未来20-50年的气候变化趋势；进一步利用包含动力植被和陆面水文过程的数值模式，探讨高原气候及其热源变化对华东地区季风气候变率的可能影响。

GYHY200706030

农业气候资源评价与高效利用技术研究

唐华俊

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

以农业气候资源潜力评价和持续高效利用为核心，开展农业气候资源潜力与重大气象灾害风险分析评价、主要农作物气候适宜性和农业生产结构与布局研究，在此基础上提出应对区域农业气候资源特点与气候变化的农业生产结构与布局优化方案和农业气候资源高效利用技术对策。

GYHY200706031

黄渤海海雾监测与大气水平能见度反演技术研究

傅刚

中国海洋大学

充分利用卫星资料、现场观测资料和海雾数值模式模拟结果，建立一个能把海上浓雾条件下的大气水平能见度场进行自动反演的系统。

利用卫星资料，并结合中尺度海雾模式，对黄渤海海域典型的海上浓雾条件下的大气水平能见度进行反演，给出大气水平水平能见度等级的时空分布，并与现场观测资料和中尺度海雾模式模拟的能见度场进行对比，互相校验，与主要观测站的大气水平能见度误差控制在±15%到±25%以内。

建立海雾监测与大气水平能见度反演系统，研制的系统具有反演能力强、产品丰富、易推广应用等特点。

通过该课题的研究，为中国灾害性海雾实时监测系统的建立解决其中一个关键的技术环节，在海雾数字化、定量化研究关键技术方面有所创新和突破。

GYHY200706032

星载主/被动微波、红外/可见光探测融合技术综合数据集及应用

傅云飞

中国科学技术大学

根据热带测雨卫星的测雨雷达、微波成像仪、可见光/红外仪的逐日逐轨探测结果，利用融合技术，以测雨雷达探测的水平分辨率为基准，生成统一分辨率的融合三种仪器探测结果的逐日逐轨数据，并进行质量控制和误差分析，得到统一分辨率的融合数据集。

在此基础上，利用该融合数据集，利用不同通道微波信号及可见光/红外信号，反演计算得到水汽、云水路径、云光学厚度及有效半径产品数据集（月平均0.25°格点数据集）。

给出适合于我国FY-3气象卫星多仪器探测信号的匹配和融合技术方法，给出基于微波和红外信号的云参数反演算法。

GYHY200706033

关键区强对流天气触发、维持机制及其可预报性

方娟

南京大学

（1）长江中下游和华南地区强对流系统触发的先前动力、热力环境条件及强对流天气触发的主要机制；

（2）长江中下游和华南地区强对流天气发展演变的动力学机制；（3）长江中下游和华南地区强对流系统误差增长的动力学过程、可预报性；对流尺度数值预报初始敏感性。

GYHY200706034

近地面通量观测系统中新型超声风速温度仪的研制

胡非

中国科学院大气物理所

研制新型超声风速，该超声风速仪无论在单台仪器的技术性能指标和多台仪器同时使用时的局域组网能力方面，均达到国际上同类仪器先进水平。

完成该仪器的总体研制工作，完成质量控制和分析处理软件研制，风洞实验检定合格。

GYHY200706035

星载宽覆盖多光谱成像仪研究

张新

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

突破大视场、宽覆盖空间多光谱成像仪设计的关键技术，对一个宽覆盖、高分辨的离轴全反空间光学载荷进行研究，实现原理样机的研制。

包括：

（1）根据总体技术指标的要求对样机进行充分的论证，是进行各项工作的前提条件；

（2）设计一种离轴全反的大视场光学系统，并进行结构参数全局优化及系统的公差分配；（3）高次离轴非球面加工及检测技术；在系统的高度上采用一体化的设计方法，对整个系统进行光、机、热的集成分析，并对整机系统进行优化设计；（4）提出解决降低和抑制噪声的技术途径，研制高速低噪声视频处理电路和多源大容量数据合成电路；（5）高稳定、超轻型相机结构设计；研究地面大气对遥感产品数据处理的影响；（6）根据光学设计提出的精度要求，解决各光学件的安装定位和调试方法，最终保证满足系统总体性能指标。

GYHY200706036

京津经济区及华北区域气溶胶对云的改变导致的降水变化及其在天气预报中的应用

张小曳

中国气象科学研究院

（1）观测获得京津经济区及华北区域气溶胶浓度、物理化学和辐射特性；

（2）数值模拟出区域气溶胶的时、空间分布；（3）评估获得的气溶胶状况对云特性和云量的改变程度，并通过飞机观测验证和提供进一步的输入，确立气溶胶-云凝结核-云滴（冰晶）浓度之间的参数化关系；（4）估计不同气象条件下气溶胶对云微物理、光学特性及降水的影响，最终认识京津经济区及华北区域气溶胶对云的改变导致的降水变化；（5）在中国气象局新一代数值天气预报模式中得到应用。

GYHY200706037

东南地区强降水诱发地质灾害预警报技术研究

韦方强

中国科学院成都山地灾害与环境研究所

以我国东南地区受台风影响最为严重的浙江、福建和广东三个省为研究区，重点开展东南地区中低山和丘陵区强降水诱发地质灾害（滑坡和泥石流）的预（警）报技术研究，研究建立可业务化运行的降水诱发地