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粤港澳大湾区气象监测预警预报中心(深圳气象创新研究院)任期工作思路及 2020年工作计划
更新日期:2019-11-30 来源:粤港澳大湾区气象监测预警预报中心

为加快推进粤港澳大湾区气象监测预警预报中心的建设,使中心在较短时间内按照计划目标正常运转,尽快融入国家气象科技创新体系,实现其作为新型气象科研机构引领区域气象科技创新的目标,依据中心的章程和组建方案,对中心短期内相关工作制定如下计划。

一、明确中心的定位和总体目标

预警中心以国家气象事业发展为导向,围绕粤港澳大湾区战略发展需求和气象发展长远规划,坚持科技创新和制度创新“双轮驱动”,推进粤港澳三地深度融合发展,逐步建成“气象科学基础研究-核心技术攻关-业务服务试验-技术成果转化”链条全覆盖的国家气象新型研发机构。

近期目标是研发台风30分钟定位、暴雨公里级预警、亚公里尺度区域数值预报、对流尺度集合预报、灾害链综合监测等关键共性技术、前沿引领技术,并逐步转化应用于服务。协同建设大湾区重大气象科技基础设施、气象大科学装置。引进培养气象科技人才和创新团队50人,争取10人进入中国气象局“气象十百千人才计划”。

二、构建科学高效的组织架构

预警中心的管理实行理事会领导下的主任(法定代表人)负责制,领导班子根据中心学科建设和长远发展需要组建“学术指导委员会”。中心内设3个机构:综合管理部、科研发展部和科技业务部。各内设机构的职责如下:

(一)综合管理部

负责党务人事、行政运行、后勤保障等工作。承担党务人事、审计监察、绩效考核等工作;承担财务、资产管理等工作;负责文秘综合、会务、信息、宣传、档案等工作;承担后勤服务、安全生产等工作;承担项目监督检查和综合管理;承担科技项目和成果管理和统计。

(二)科研发展部

负责中心科技发展规划、承担科技开发、科学研究及科研项目申报,承担科技项目组织和技术支撑,承担对外科技合作交流和国内外学术交流等工作;负责将科研成果转化业务产品,针对业务技术需求提出解决方案。

数值预报团队:负责资料同化、数值模式以及物理、陆面过程等技术支持。

短临预报团队:负责短临预报技术和基于大数据、人工智能的预警预报技术研发。

系统开发团队:面向对象气象系统开发。

(三)科技业务部

负责联系深圳市气象局、联络协调大湾区和港澳气象部门相关业务需求;负责对外业务合作、支持、管理和成果转化工作;承担数值预报等业务组织;负责将业务需求反馈给科研发展部,提出技术要求和协调业务实施计划。

对外业务团队:负责市场气象应用对接、项目申请。

业务支持团队:负责业务应用支持,成果转化。

软件系统团队:负责软件技术支持,针对各种用户的软件平台提供产品服务。

三、学科建设逐步凝练特色学科方向

预警中心主要任务是围绕粤港澳大湾区气象防灾减灾的国家需求以及现代气象业务体系建设,开展前瞻性研究以及社会需求的新技术研究,着力解决预警预报相关的重大关键科技问题。重点研究方向是:气象资料处理与同化应用、灾害天气预警预报技术,并逐步发展海岸气象学与城市气象学的交叉学科。

(一)气象资料处理与同化应用

1.多源资料融合分析技术

利用多源资料融合技术和机器学习技术,将不同时空尺度的气象资料进行融合,建立多源数据融合分析场。

2.卫星、雷达资料同化技术

 包括卫星和雷达资料质量控制技术;建立双偏振雷达同化算子、卫星观测亮温的直接同化技术等多种同化算子和技术。

3.同化系统研发

基于Grapes资料同化系统、时空多尺度同化系统(Space and Time Multiscale Analysis System,STMAS)、“973”项目和Grapes发展专项的最新研究成果——多尺度观测分批集合同化系统(Multiscale  observation Batch-wise Ensemble-based Assimilation system,BatEA),开展大湾区高分辨资料同化技术研究,优化计算效率,特别是提高本区域雷达和卫星等高时空分辨率观测资料的使用效率。

(二)灾害天气预警预报技术

1.模式物理过程完善和改进技术

基于GRAPES和 T-RAPS模式,并针对热带地区将模式物理过程参数进行本地化,建成覆盖全国3km分辨率重点区域500m分辨率、包含适合描述中小尺度过程的物理过程参数化方案、能够稳定运行的对流尺度模式系统,提高中小尺度天气预报能力。

2.台风路径及风雨分布关键预报技术

开展台风风雨精细化预报关键因子研究和对数值预报产品的解释应用研究,提高台风预报的精准度。

3.中小尺度系识别跟踪及临近预报技术

基于观测资料,对强对流的发生发展机理进行研究,开展人工智能深度学习的集合预报产品解释应用,开展高频观测信息和深度学习方法结合的灾害性天气智能识别分析、监测和预警研究。

(三)发展海岸气象学与城市气象学的交叉学科

1.开展以海岸气象学与城市气象学为交叉学科的研究,形成专业特色。

2.争取以海岸气象学与城市气象学交叉学科为专业特色,进入中国气象局“专业院所”序列。

四、加快大湾区数值预报系统建设

数值预报业务与应用是大湾区气象监测预警预报中心的主要任务之一。为尽快推进大湾区数值预报业务的发展,对接大湾区国家重大战略气象保障要求,进一步提升数值预报核心技术的自主研发与创新能力,为大湾区提供更精细化的数值预报产品,将建设粤港澳大湾区精细化数值模式预报业务与应用平台,从整体上提升大湾区乃至南海在台风、暴雨、强对流等灾害性天气的精细化预报准确率,为该区域防灾减灾、发展区域经济和资源开发等提供气象综合保障服务。

(一)大湾区集合-变分混合同化预报系统

大湾区集合-变分混合同化预报系统是整个预报系统的核心部分,基于国家重点研发项目“登陆台风精细结构的观测、预报与影响评估”的最新研究成果BatEA集合同化系统、Grapes资料同化系统、STMAS同化系统,以及国际数值预报研究发展趋势,建立集合与变分混合的同化系统,移植我国自主研发的模式系统GRAPES和T-RAPS,并基于野外科学试验数据进行本地化,为大湾区提供更精细化更长时效的数值预报产品。

建成后尽快实现参加预报司组织的预报比赛和科技司组织的数值模式第三方评估。并完成2018年至2020年台风模拟/预报,进入中国气象局台风专家组准业务试验。将来根据中心科学发展计划,逐步提升数值模式系统预报性能。

(二)搭建大湾区短临预报系统

1.研发基于资料同化的短临预报技术

基于资料同化技术,从观测质控到分析方法,展开研究。包括同的控制变量、多尺度观测分批集合同化(BatEA)、时空多尺度同化系统(STMAS)、物理约束、协方差矩阵等多种技术的研究,改进短临预报技术。

2.探索基于人工智能的地形降水增幅和近地层风场调制

开展人工智能深度学习的模式产品解释应用,开展高频观测信息和深度学习方法结合的灾害性天气智能分析,探索百米级的气象分析产品以及短临预警产品。

五、多渠道申请科研项目

(一)国家自然科学基金

尽快申请成为国家自然科学基金依托单位,争取在2020年可以申报国家自然科学基金项目,提交重点项目申报书1项,提交面上项目申报书2项。

(二)参与国家重大专项申请

积极参与2020年科技部重点研发计划等专项项目指南的申报,组织部署主持或参与申报专项项目。

(三)组织申请广东省和深圳市科技计划项目

组织申请广东省科技计划和自然科学基金重点项目1项或一般项目,积极向深圳市自然科学基金重点项目和重大科技专项提交指南,争取项目立项。

(四)组织广东省和深圳市人才团队项目

视人员到位情况申请广东省珠江人才团队计划项目和深圳市人才计划项目。

(五)积极与深圳市外部门企事业单位沟通,争取作为代表气象领域的唯一权威加入各行业部门重大项目的实施建设。

六、加快基础条件与平台建设

(一)模式计算和数据资源

通过购买中小型高性能计算机群,并建设高速专线与国家超级计算广州中心“天河二号”互联,为数值预报业务提供充足的计算资源。通过广东省气象局气象数据中心(深圳备份中心)获取全国和乃至全球的气象资料,为数值预报业务提供实时气象数据。

(二)运行展示平台

实现整个业务运行流程在线监控、监测与数值预报产品的分析功能,并结合地理信息,实现产品的可视化展示。该展示平台包括以下六个模块:业务全流程监控模块,观测数据提取及查询模块,模式数据提取和查询模块,观测产品可视化展示模块,同化融合产品可视化展示模块和模式预报产品可视化展示模块。

(三)科学试验基地

以深圳市局观测业务体系为基础,打造科学试验基地,并组织申报省科技厅科研平台项目,建议名称为“粤港澳大湾区城市群─海岸带气象科学试验基地”,同时,通过试验基地建设,争取进入中国气象局野外科学试验基地序列。

七、创新运行机制

(一)与其它研究机构建立联盟

与气科院、热带所等单位签订合作协议书,明确未来3年的合作事项、合作方式及预期成果。

(二)灵活聘用方式,助力团队建设

与联盟单位共同探讨双聘人员的实施办法,形成基于任务的松散式团队建设方法,根据确定的攻关任务,通过竞争的方式选拔参与团队的成员,并给予一定的奖励。此外,向有意来中心访问交流的科研人员提供流动科研技术岗位,对有重大贡献的交流人员给予特别奖励。此外,也通过临时聘用的方式招募软件技术开发等方向的技术类人才。

(三)建立以创新质量和业务贡献量为导向的中心科技人员绩效工资评价体系,充分利用好广东省、深圳市各项优惠政策,最大限度的调动员工的工作热情,增强创新意识。

八、强化制度与文化建设

(一)加强党建工作,成立党支部,规划部署支部年度工作要点。

(二)管理制度是新型研究机构建设的重要保障,在预警中心的组建过程中,要尽快建立一套与新型研究机构匹配的现代管理制度,使预警中心的管理更加规范化、科学化和现代化,主要包括决策制度、人事管理制度、财务制度、科研项目管理制度、合作交流制度等。

(三)成立职工代表大会、工会等基层组织,把“协作创新”作为本单位的文化建设标签,通过各种形式对每位员工进行思想渗透,逐渐形成单位的优良传统。

2020年工作计划

(一)利用机制体制的灵活性,科研工作见初步成效

建设粤港澳大湾区精细化数值模式预报业务与应用平台,一是建设大湾区多模式集合同化/预报系统;二是研发基于资料同化的短临预报技术。

(二)多渠道申请科研项目

围绕预警中心科技发展规划,全力争取申报国家自然科学基金项目,参与国家重大专项申请,申请广东省和深圳市科技计划项目、人才团队项目等。

(三)做好人才引进和制度完善工作

预警中心积极引进海内外优秀人才充实科研团队力量,通过公开招聘、业内推荐和全球猎头等多种方式,招聘高级研究人才,20年达到20人左右的规模。同时,不断完善前期制定的各项制度,科学管理,用好用活创新机制的优越性,促进预警中心文化形成,增强中心凝聚力。

(四)做好以办公场所设计装修为主的办公环境和科研业务条件准备,保障预警中心按期开展工作

一是尽快办理场地租赁手续;二是先后开展国创中心场地和长富大厦场地设计装修实施,实施配套改造和家具及办公设备采购等;三是推进预警中心大屏幕、会商系统等业务系统和信息网络环境建设,开通网络线路,实现信息资源共享和主要模式成果展示;四是编制报审预警中心2021年运行经费。