科普时报记者胡利娟

12月18日,中国气象局对外发布《地球系统预报发展战略(2025—2035年)》(以下简称《战略》)。《战略》明确,到2035年,要建成自主可控、国际先进的地球系统预报体系。

“这个目标将通过两个五年规划稳步推进。”会上,中国气象局副局长毕宝贵介绍,第一个五年(2025—2030年),重点实现新一代预报模式的业务化运行,并建成气象人工智能模型的统一基础框架。推动各项技术的深度融合,发布第一代地球系统数字服务平台。第二个五年(2030—2035年),全面建成统一框架的地球系统预报体系,显著提升对地球系统多尺度、多圈层相互作用的模拟和预测能力。

毕宝贵指出,地球系统预报能力的提升,需要社会各界的共同参与和支持,中国气象局将通过创新联盟、科创平台、联合基金等多种方式,为各方参与提供全方位保障。

地球系统预报与传统预报有哪些异同?

地球系统预报是将地球各个圈层作为一个相互耦合的整体,在统一框架下对大气、海洋、陆地、冰冻圈和生物圈等多圈层进行综合模拟和预测的预报体系。

“与传统预报相比,二者基础理论和技术体系一脉相承,同样依托观测资料、物理规律和高性能计算支撑。”中国气象局地球系统数值预报中心主任龚建东介绍,传统预报主要聚焦大气、侧重天气现象刻画,而地球系统预报通过融合数值模式、人工智能和数字孪生等先进技术,实现对多圈层相互作用及其反馈机制的整体表征,不仅拓展了预报对象的覆盖范围,也更加注重风险形成、演变和影响评估,能为防灾减灾、应对气候变化和服务经济社会发展提供更有力的科技支撑。

需要突破哪些关键技术?

中国气象局于2024年发布了下一代天气气候一体化数值预报模式,同年推出“风雷”“风清”“风顺”三个人工智能预报模型

“要打造世界先进水平的地球系统预报,需要在一批关键技术上实现突破。”龚建东解释,一是研发大气—海洋—陆面—冰冻圈—生物圈—社会经济全耦合的地球系统模式,重点突破全球公里级、区域百米级的大气模式,紧密耦合多圈层分量模式,同时强化观测资料的有效应用;二是人工智能预报模型实现深度创新,重点是在天气—气候一体化模型研制、多圈层耦合以及端到端应用等方面实现突破;三是数值预报与人工智能要实现深度融合,有效提升模型的预报精度和运算效率

2035年将实现哪些标志性的跃升?

《战略》提出,到2035年,力争中国地球系统预报的核心能力整体达到世界先进水平。

龚建东表示,主要标志性成果包括:全面建成数值预报与人工智能优势互补、融合统一的地球系统预报体系,实现全球公里级和局地百米级地球系统模式业务运行,能够提供多圈层全覆盖、从分钟到月季年和年代际的无缝衔接的预报产品。在应用方面,除了提供更为精准的国内气象预报服务,中国的地球系统预报产品、技术也将支持共建“一带一路”国家防灾减灾

来源: 中国科普网