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第四篇 气象科技创新与成果推广应用 第三章 气候与气候变化研究 国家级和市级气候研究工作者在新一代短期气候监测、预测、评价和服务业务系统技术开发和综合集成决策方法研究等领域都取得了一批成果，以统计与动力方法相结合，增强了气候预测的物理基础和综合决策、预测能力，实现了客观化、可视化、自动化水平，使我国短期气候预测的业务技术现代化上了新台阶。 第一节 气候预测方法 1996年～2000年，《我国短期气候预测系统的研究》（96-908）被列入国家“九五”重中之重科技项目，项目由科技部主持，中国气象局、中国科学院、教育部、农业部、水利部以及中国气象局八大区域气象中心（华北、东北、西北、华东、华中、华南、西南、新疆）共同组织实施，项目首席科学家由时任国家气候中心主任丁一汇担任。５年来先后参加项目研究工作的有来自上述部门所属３１个单位的731名科技人员，其中具有高级技术职称的443人。 2001年3月29日该项目通过了验收，项目所研究建立的短期气候业务系统达到了20世纪90年代后期国际水平。经过５年的科学研究，建立了一套月、季和年际尺度的业务动力模式系统；建立了新一代短期气候预测业务系统，实现了动力与统计相结合，增强了短期气候预测的物理基础和综合决策、预测能力；建立了ENSO监测与预测系统，并通过网络实现了与其它国家的ENSO监测和预测产品的交换与交流；研制了一套适合我国国情的气候异常对国民经济影响的评估预测模型，并与气候预测模式系统实现了耦合；建立了与短期气候预测业务系统相配套的综合评估及对策业务服务系统，为综合评估系统的业务化、定时化提供了基本条件；针对我国不同区域的主要气象灾害，研究并进一步揭示了东北夏季低温、华北和西北干旱、华中和西南旱涝、华东和华南台风的气候变化规律；开展了国内外先进预测方法在区域级短期气候预测业务中的应用；形成了具有不同区域特色的短期气候预测物理概念模型；建立了七个具有物理基础的区域级（省级）短期气候预测系统，与国家级预测系统实现了联接。该项目获得2003年度国家科学技术进步奖一等奖。 1999年气候预测方法研究。在“重中之重”项目支持下，继续研究影响我国汛期降水和低温的物理因子，改进综合统计物理模型，利用带项目成果分析研究了1998年我国特大洪涝的环流特征。 此外，国家气候中心动力气候模式预测系统 DCMPS ，包括模式资料同化和预测等五个子系统：全球海洋资料同化系统，全球海气耦合模式集合预测系统，东亚区域气候模式预测系统，月动力延伸集合预测系统，ENSO简化海气耦合模式预测系统。该系统设计科学合理、具有运行稳定、可靠、实用的特点，总体采用分布式结构，各子系统既是系统实体的组成部分，又具有相对独立性，不但达到了计算环境的业务运行要求，而且成为目前国内先进的动力气候模式预测系统，也是国家气候中心当前短期气候预测业务参考的主要方法之一，在部分地区、省级台站的试用，也取得很好的评价。同时，在中日韩每年举行的冬、夏季风的会商会议和其它的国际会议、“东亚气候模式比较计划（CMIP-EAST ASIA）”项目研讨会和日本FRONTIER举办的两届区域气候模式研讨会上，国家气候中心气候模式系统的影响和知名度也有显著的提高。 东亚区域气候模式预测系统已成功用于不同区域的模拟与预测试验，除了研究较多的江淮地区外，该模式还把领域延伸到华南地区气候的模拟与预测，地形对北京及华北地区的影响研究，模式的输出结果还可以利用到农作物的预测试验。在业务试验方面，利用全球海气耦合模式的预测结果，该系统进行了2001年-2004年汛期降水和2002年-2003年冬季的预报试验，并提供出四种数值产品（中国夏季季节平均的降水和地面温度场、中国夏季月平均降水和地面温度场、中国冬季季节平均的降水和地面温度场和中国冬季月平均降水和地面温度场），方便在互联网上查询。东亚区域气候模式预测系统已经为中国气象局国家气候中心气候系统诊断预测室提供了2003年和2004年的汛期预报数据结果，并在预报评分中分别得到了83分和63分的好成绩。值得一提的是，在2003年汛期预报中，该模式的评分是该年所有参加预报评分的预报模式和方法中评分最高的。 2009年1月～2010年12月，由市气候中心牵头承担了中国气象局气候变化专项“华北地区极端气温和降水时空变化规律项目可行性研究报告”的研制，项目建立起华北地区气候资料数据集；结合华北地区夏季高温、热浪，强降水等众所关注的极端气候变化特点建立华北地区极端气候指标体系；分析华北区域极端气候的时空变化规律，对华北地区进行极端气候区划，分析华北地区不同区域极端气候（极端高温、低温、强降水）事件的时频特征、长期变化趋势及空间分布特征，建立GEV Gumbel, Frechet, Weibull distribution 极值分布模型