中国气象报记者宛霞通讯员管成功

2015年12月31日，GRAPES全球数值预报系统通过业务化评审，由中国科学院院士、中国工程院院士以及中国气象局相关业务单位人员组成的评审专家组一致认为该系统已具备业务化运行能力。

十年磨剑成果丰硕

GRAPES全球数值预报系统的研发经历了什么？中国气象局数值预报中心主任王建捷概括为“十年磨一剑”。

2001年，中国气象局开始自主研发我国新一代全球/区域通用数值天气预报系统（GRAPES），并在区域模式上取得成功。

2006年，GRAPES区域数值预报业务系统（GRAPES-Meso）正式投入业务运行。

2007年7月，GRAPES的研发全面进入全球模式系统发展阶段。

2009年3月，中国气象局完成GRAPES全球数值预报系统的前期试验，开始准业务化运行。

2013年10月，我们对该准业务系统进行了一次小的技术升级。

2013年至2015年，经过连续两年的回报试验，目前GRAPES全球数值预报系统已经比其准业务系统版本有非常大的进步。

王建捷列出的这一串时间，正是GRAPES全球数值预报系统研发的几个重要节点。

在系统研发中，专家学者们遇到了很多实际问题，这些问题既是技术问题，又是科学问题。数值预报中心首席科学家沈学顺向记者抛出诸多专业术语：模式空间三维变分及其优化、观测资料的高质量同化、更多卫星资料同化、动力框架的精度和稳定性、物理过程的协调性和合理性、计算效率优化。这些关键技术，正是在研发过程中要‘啃’的硬骨头。

“比如，在进行全球同化研发时，我们发现在赤道地区的中高层总会出现东风分析异常现象，而当时还没有特别好的解决方法。针对这一问题，我们开展了系统研究，发现是同化系统不能很好地表达赤道地区存在复杂的波动特点造成的。我们通过优化系统，使整个分析能力得到了明显提高，问题也就迎刃而解了。”数值预报中心副主任龚建东告诉记者。

经过一批批数值预报领域专家学者十多年的努力，GRAPES全球数值预报系统已显著改善了模式的计算稳定性和质量守恒性，可提供10天的全球天气形势及降水预报，水平分辨率达0.25度，垂直层数达60层。同时，该系统的资料同化能力明显提升，卫星资料占比明显增加。

各项性能指标总体超过T639

据GRAPES全球数值预报系统的改进及性能分析报告显示，该系统与GRAPES准业务模式、现行全球业务模式系统T639以及ECMWF、NCEP和日本等国际主流同期数值预报产品的对比分析表明，GRAPES全球数值预报系统形势场预报各项指标虽与国际一流水准尚存在一定差距，但相对T639模式已经有较为明显的改进。

“GRAPES全球数值预报系统各项性能指标已总体超过T639。”王建捷说，与T639作比较，是因为T639是当前的全球模式业务系统，其核心技术是先期从国外引进的，这也更能说明我国数值预报核心技术的自主发展取得了明显进步。

在进一步对比GRAPES全球数值预报系统与T639的优势时，龚建东认为，T639是引进集成和再创新的模式，分别在使用美国的资料同化系统和欧洲中期预报中心早期的一个全球模式的基础上，进行了模式同化改进。目前，T639的最主要问题是所用资料较少，卫星资料占比不超过30%。而GRAPES全球数值预报系统在同化资料分析方面与T639采用的是相同的技术，但其资料应用水平远远超过T639，卫星资料占比达到70%，卫星资料同化方面优势明显，这是一个很大的技术进步。

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