國家氣象科技創新工程（2014—2020年）實施方案

為貫徹落實《中共中國氣象局黨組關於全面深化氣象改革的意見》（中氣黨發[2014]28 號）精神，進一步深化氣象科技體制機制改革，增強科技創新驅動氣象業務現代化發展的能力，圍繞國家級氣象業務現代化重大核心技術突破，特制定《國家氣象科技創新工程（2014—2020 年）實施方案》。

基本介紹

• 中文名：國家氣象科技創新工程（2014—2020年）實施方案
• 發布時間：2014年10月30日

方案內容

為落實《氣象科技創新體系建設指導意見（2014—2020年）》，圍繞國家級氣象業務現代化目標，提出國家氣象科技創新工程實施方案。

一、總體思路

以突破國家級氣象業務現代化重大核心技術為主線，明確攻關任務，落實責任主體，聚集優質資源，強化開放合作，改革管理機制，實施協同集中攻關。力爭到2020年，我國氣象重大核心業務技術實現跨越式發展，與國際先進水平差距顯著減小，科技創新驅動業務現代化的能力顯著增強。

二、主要攻關任務和目標

圍繞國家級氣象業務現代化重大核心技術突破，明確三大攻關任務為：高解析度資料同化與數值天氣模式，氣象資料質量控制及多源數據融合與再分析，次季節至季節氣候預測和氣候系統模式。

1．高解析度資料同化與數值天氣模式。GRAPES全球模式動力框架更加完善，複雜地形描述和關鍵物理過程參數化得到明顯改善。集合與變分混契約化技術得到套用，衛星資料同化取得突破性進展。全球大氣模式解析度達10公里，預報時限達8.5天，集合預報能力接近同期國際先進水平。覆蓋整箇中國區域1-3千米解析度、典型區域1千米解析度的精細化區域數值預報模式系統性能優越，實現業務套用。天氣-氣候一體化數值預報模式系統發展取得明顯進展。

2．氣象資料質量控制及多源數據融合與再分析。各類探測系統、不同類型數據的質量控制技術和誤差分析訂正方法更加完善，多圈層、多要素、長序列，高解析度、高精度、高質量的數據和分析產品更加豐富。我國氣象衛星定標、定位和高精度反演技術接近國際先進水平，遙感資料質量和套用水平大幅提升。建成我國第一代變分與集合卡爾曼濾波混契約化系統，完成30千米解析度40年（1979—2018）全球大氣再分析數據集，質量接近歐洲中心等國際第三代大氣再分析水平，東亞和中國區域高於國際第三代大氣再分析水平。

3．次季節至季節氣候預測和氣候系統模式。建成我國侯-月-季節-年-年際尺度無縫隙、一體化氣候模式預測系統，月降水、汛期降水和西太副高預測達到國際先進水平。改進模式降尺度釋用、多模式集成和動力統計相結合的客觀預報技術，實現預報要素從常規溫度、降水拓展至月內強降水、強降溫過程和極端災害事件，預報空間尺度精細到分縣級。建成包括完整碳、氮循環和大氣化學、氣溶膠等過程的地球系統模式，總體性能接近國際先進水平。

三大攻關任務的具體技術內容和預期目標見附表。

三、落實責任主體

根據國家級氣象業務、科研單位的定位和優勢，明確三大攻關任務的牽頭組織單位（見附表）。

1．牽頭組織單位責任。根據總體目標，將攻關任務合理細化為若干重要攻關方向，明確每個方向的主持單位、主要任務和預期目標，在每個方向組建國家級重大核心技術攻關團隊（以下簡稱“攻關團隊”）。負責制定任務實施計畫並組織落實，建立攻關運行管理機制，提名攻關任務首席科學家，商重要攻關方向主持單位提名攻關團隊首席專家；組織對任務首席科學家、攻關團隊首席專家和團隊的年度考評。

2．重要攻關方向主持單位責任。負責細化研發任務安排，組織開展科技攻關、團隊建設、條件保障、績效評估等工作，加強對攻關團隊工作進展的督查、指導與評估，強化與任務牽頭組織單位和攻關團隊成員單位的溝通協調。

3．實行法人責任制。攻關任務牽頭組織單位和重要攻關方向主持單位是任務實施的管理執行機構，對攻關任務目標完成及總體實施效果負責，其法人是第一責任人。

四、組建攻關團隊

設立三大攻關任務首席科學家，在每個重要方向組建攻關團隊。團隊由首席專家、骨幹專家、研發助理等組成。任務首席科學家可以兼任某一攻關團隊的首席專家。

1．發揮攻關任務首席科學家作用。由牽頭組織單位通過競爭擇優或指令委任等方式科學遴選，報中國氣象局核准。首席科學家對攻關任務的總體技術指標實現情況負責，接受上級主管部門和牽頭組織單位的監督考核。

2．組建國家級重大核心技術攻關團隊。由牽頭組織單位合理設定攻關團隊首席專家、骨幹專家、研發助理等崗位，堅持德才兼備標準，按崗聘用優秀人才。團隊要結構合理、規模適當、整體水平高。要用足、用好、用活部門內優勢科技力量，廣泛吸引凝聚部門外、海內外的科技力量。進入攻關團隊的部門內人員每年須有70%以上的時間和精力用於核心技術攻關，部門外人員也須保證足夠的時間和精力。

3．實行攻關團隊首席專家負責制。首席專家對攻關團隊主持單位和攻關任務首席科學家負責，按任務要求組織團隊開展工作，具有自主安排研發進度、決定攻關團隊內部績效獎勵和分配、以及根據考評結果或工作需要動態調整攻關團隊組成等權力。

4．明確攻關團隊管理考評流程。由牽頭組織單位組織對攻關任務首席科學家、團隊首席專家和團隊的年度工作進展、創新成果、目標完成等情況進行考評。考評結果與攻關任務目標考核獎勵等掛鈎，與任務首席科學家、團隊首席專家評聘關聯。以攻關團隊首席專家為主，對團隊成員的工作績效進行年度考核，建立基於績效考評的攻關團隊成員動態調整和退出機制。跨單位成員的年度考核以團隊首席專家組織的考核結果為主，相關單位要充分認可，考核結果與個人績效獎勵、調整和退出等掛鈎。

五、實施聯合攻關

牽頭組織單位要充分發揮集中力量辦大事的制度優勢，積極引導本部門、全行業及海內外智力開展聯合攻關。

1．整合部門力量，實施聯合攻關。充分用好部門科技領軍人才、青年英才等優質智力資源，通過最佳化整合、調整充實，凝聚各級科研和業務單位優勢力量，以寬的視野、大的力度面向國內外引進各類合適、高水平急需人才。注重發揮已建國家級創新團隊作用，注重產學研用有機結合。相關單位要積極支持本單位優秀人才進入攻關團隊，在時間精力、科研條件、福利待遇等方面予以充分保障。

2．強化開放合作，實施協同攻關。強化與相關科研機構、高校和企業的開放合作，通過共組共建合作研發中心，聘任攻關任務首席科學家、團隊首席和成員、指導專家組專家，以及委託任務等各種有效方式，引導部門外優質智力資源開展聯合攻關，提升重大核心技術創新水平。把握重大核心技術國際發展趨勢，創新國際合作交流方式，引導海外高層次智力資源，開展以我為主、高起點上的合作再創新。

六、政策條件支持

改革科技組織方式，建立穩定的投入機制，加大條件保障力度，建立專項激勵政策，有效激發創新活力，形成圍繞核心技術突破的強大合力。

1．持續穩定經費支持。設立氣象現代化重大核心攻關任務專項經費，並通過業務發展和行業科研專項等多渠道籌措研發經費，對攻關團隊保證70%以上穩定經費支持，優先推薦與承擔任務相關項目的競爭。統籌協調工程建設、科研院所基本科研業務和改革專項經費、修購專項等資源，對攻關任務給予持續穩定配套支持。

2．建立專項激勵政策。設立攻關團隊年度績效津貼和攻關任務目標考核獎，用好用活中國氣象局人才專項並多渠道籌措經費，對任務首席科學家、團隊首席專家及骨幹成員等給予績效津貼鼓勵，對完成任務突出的攻關團隊給予目標考核獎勵。探索建立重要技術成果認定製度，對實現重大核心技術突破和成果轉化套用產生重要影響的技術報告給予認定。加大對攻關團隊骨幹成員參與相關國際合作交流的支持力度，對破解核心技術貢獻突出的人員在職稱評定上給予政策傾斜，在人才遴選、評優評獎等方面給予優先推薦。

3．強化環境條件保障。強化與攻關任務相關的科研基礎設施、數據資料、業務技術平台、計算資源和科技文獻等的統籌建設和共享共用，為攻關任務提供優質條件保障。對承擔攻關任務的合作研究中心、實驗室等給予穩定支持。加快完善相關規章制度，營造有利於創新團隊充分發揮作用的良好環境，激發科技人員的主創精神和積極性，增強參與攻關任務的榮譽感。

七、組織管理保障

建立職責明確、分級管理、協調推進的工作機制，確保創新工程目標的實現。

1．強化組織領導。中國氣象局加強組織領導和統籌協調，審定攻關任務目標和首席科學家、重要攻關方向及主持單位、攻關團隊首席專家等；根據需要，及時制訂完善保障政策，協調解決重大問題；組織對攻關任務的目標考評和對創新工程實施效果的第三方評估。各相關職能司加快制定和落實人才、考核、評價、激勵、經費與項目等各類保障政策，強化分類指導和督促落實，及時解決攻關團隊遇到的現實問題和困難。

2．實行目標考核。中國氣象局對牽頭組織單位承擔攻關任務進行兩個階段（2017年、2020年）的目標考核，重點考核任務完成情況及總體實施效果；同時，對攻關團隊主持單位在重要攻關方向的任務完成情況、責任落實和配合情況等進行考核。對任務首席科學家、攻關團隊首席專家工作績效進行階段性考評。考核、考評結果與單位評優、行政考核和首席科學家、攻關團隊首席專家評聘及績效獎勵掛鈎。

3．發揮試點作用。任務牽頭組織單位應先行制訂細化實施計畫和運行管理辦法，選擇1-2個重要方向，開展攻關團隊試點建設，積極探索與部門內相關單位、國內外相關高校和科研業務機構建立有效的合作機制。通過試點及早形成一套可操作、可考核、可推廣的建設經驗和管理機制，促進創新工程管理和保障措施的及時完善。

4．穩步推進落實。三大攻關任務牽頭組織單位要同時積極做好全部重要攻關方向的落實工作，確保攻關任務整體推進。

附表：氣象現代化重大核心攻關任務牽頭組織單位、主要內容和預期目標

重大核心攻關任務名稱	牽頭組織單位	任務主要內容	2020年預期目標
高解析度資料同化與數值天氣模式	中國氣象局數值預報中心 中國氣象科學研究院	1. 最佳化GRAPES全球變分同化框架，研發衛星、全球陸面、平流層臭氧、大氣成分等資料同化技術；完善GRAPES全球模式物理過程，研發高精度高守恆可擴展性強的全球大氣模式、平流層及高層大氣模式、全球大氣化學模式，提升模式解析度；研發GRAPES全球和區域初值擾動、模式擾動以及颱風渦旋擾動技術，開發機率預報產品，提升集合數值預報能力；研發GRAPES四維變分同化系統高性能計算技術，發展檢驗技術，建立面向眾核計算的數值預報軟體體系和GRAPES綜合試驗平台，建立衛星資料和其他基礎資料保障及管理系統。 2. 發展具有典型區域特點的背景誤差協方差依流型而變的對流尺度資料同化技術，完善CINRAD雷達、風廓線、自動站等區域稠密資料質量控制與直接同化技術，建立快速更新的對流尺度集契約化與變分同化的混合技術及其業務流程；研發適合我國天氣氣候特點的精細化物理過程方案，特別是雲微物理、輻射傳輸、大氣邊界層和陸面等過程。 3. 建立覆蓋整箇中國區域1-3千米解析度的精細化區域數值預報模式系統，帶動典型區域1千米解析度區域數值模式發展。 4. 跟蹤國際模式發展前沿，科學設計並充分利用青藏高原、南海季風、乾旱等科學試驗資料，開展模式物理過程參數化和前沿技術及基礎理論研究，研發天氣-氣候一體化模式系統。	1. 集合與4DVAR相結合的混契約化技術實現業務套用，衛星等遙感探測資料占所同化觀測資料達80%以上，GRAPES全球模式水平解析度達到10千米以上，模式層頂達到0.01hPa，垂直分層達到90層以上，可用預報時效達到8.5天。GRAPES全球集合預報系統水平解析度達到25千米，集合預報成員達到50個。 2. 典型區域對流尺度快速更新同化分析和預報系統中區域稠密資料套用率達到90%以上，實時形成1-3千米水平解析度的精細分析場，重點地區的資料同化分析場優於國外分析場；適合我國套用的高解析度（3千米）雲微物理方案、新輻射方案、邊界層過程計算和陸面過程方案得到明顯改進。 3. 覆蓋中國區域1-3千米解析度精細化區域數值預報模式系統實現業務運行，性能達到國際先進水平；典型區域1千米解析度區域數值模式可在區域氣象中心業務運行，對本區域預報性能優於國外模式。 4. 模式前沿技術及基礎研究取得較好進展，青藏高原等典型區域物理過程在全球和區域模式中要得到明顯的體現。天氣-氣候一體化模式框架、物理過程和資料同化等關鍵科學技術取得突破，建立天氣-氣候一體化模式框架系統。
氣象資料質量控制及多源數據融合與再分析	國家氣象信息中心 中國氣象科學研究院	1. 開展各類業務探測系統穩定性和數據可靠性分析，完善各類基礎氣象探測及其數據質量保障技術規範和標準；發展不同類型資料不同業務環節質量控制技術；建立資料採集、分級處理、套用等各環節上下協調銜接的質量控制技術體系；研究改進遙感雷達測量線上誤差檢測和實時定標技術方法；加強氣象數據均一化處理，研製系列高質量的氣候數據產品，提升氣候數據處理和產品加工水平。 2. 發展在軌衛星綜合輻射定標、高精度氣象衛星定位、高精度衛星遙感信息定量提取、基於衛星觀測資料快速輻射傳輸模式、定量遙感產品的真實性檢驗、以及長序列衛星氣候數據處理技術等；加強遙感機理、平台和載荷技術研發。 3. 研發多種資料間的誤差分析和相互訂正技術，融合得到大氣、陸地和海洋高時空解析度、高精度的數據產品，包括三維大氣溫濕度場、三維風場、三維雲信息、地面降水、積雪、輻射、土壤溫濕度、洋面溫度和風等，為氣象業務服務及科學研究提供高質量的氣象資料分析產品；建立產學研相結合、開放式的多源數據融合業務體系。 4. 研發GSI變分與集合卡爾曼濾波混合(GSI-Hybrid)同化系統，集成陸面數據同化系統，增加常規與衛星觀測資料種類與使用量，建成我國第一代全球大氣再分析系統；建立40年全球資料再分析觀測數據集，研製我國第一代40年全球大氣再分析數據集。 5. 研發多種雷達資料和GPS/MET資料的質量控制方法，研發雷達和衛星數據的同化分析技術，建立能夠較完整準確描述東亞地區天氣狀態的區域大氣再分析系統。	1.全國自動站實時降水數據質量控制有效識別率達到99%以上；天氣雷達主要非氣象回波消除率達到95%以上，降水分類準確率達80%以上，空間水平解析度達到500米，實現天氣雷達的數位化組網套用；建立氣象資料雲存儲服務系統，對國家級氣象業務存儲空間滿足率達到100%；建立全球百年地面基本要素均一化氣候序列和中國60年地面、高空、輻射等氣象要素均一化氣候序列。 2.實現全波段高精度業務定標，紅外通道定標精度優於0.5K，微波通道定標精度優於0.8K，可見和近紅外定標精度優於5%；明顯提升我國氣象衛星觀測的時空解析度、垂直解析度和輻射測量精度。 3.實時發布中國區域1千米解析度地面氣溫、氣壓、濕度、風、降水、輻射、土壤溫濕度、積雪等產品；實時發布全國3-5千米解析度大氣要素與雲信息融合產品；實時發布中國近海5-30千米解析度海表溫度、海面風和海冰等產品。 4.建成具有歷史回算與實時業務運行功能的我國第一代全球大氣再分析業務系統，建立中國第一代30千米解析度40年(1979—2018)全球大氣再分析數據集（CRA-40），質量超過國際第二代、在中國區域接近或達到歐洲中期天氣預報中心再分析產品（ERA-interm）、美國NCEP氣候預報系統再分析產品（CFSR）、日本再分析產品（JRA-55）等國際第三代大氣再分析水平。 5.建成區域大氣再分析系統，建立覆蓋東亞區域、時段為2008-2018年、水平解析度10-15千米的大氣再分析產品，產品性能在東亞區域高於歐洲中期天氣預報中心再分析產品（ERA-interm）和美國NCEP氣候預報系統再分析產品（CFSR）等國際第三代大氣再分析水平。
次季節至季節氣候預測和氣候系統模式	國家氣候中心 中國氣象科學研究院	1.發展模式降尺度釋用技術、多模式集成技術和動力統計相結合的客觀預報技術，建立針對延伸期-月-季節-年的無縫隙客觀預報業務；預報對象從常規溫度、降水要素拓展至月內強降水、強降溫過程、氣候事件、氣候災害和極端事件等；研發空間尺度全國分縣預報技術，發展亞洲區域降尺度預測技術。 2.以現有海-陸-冰-氣多圈層耦合的T106中等高解析度的氣候系統模式BCC_CSM1.1(m)為基礎，發展高解析度氣候模式系統；增加碳循環、氮循環、大氣化學和氣溶膠等過程，建立地球系統模式；發展海洋、陸面模式資料同化系統，完善模式預測方法，建立我國侯-月-季節-年-年際尺度的無縫隙一體化氣候模式預測系統。 3.開展我國東部地區夏季持續性強降水、高溫以及冬季寒潮等極端天氣事件的演變特徵、形成機理和預測方法研究。	1.延伸期、月降水預測PS評分達到72分，汛期降水PS評分達到80分，ENSO可用預報時效達6個月、MJO預測時效超過20天、AO冬季預測CC達到0.6；西北太平洋副熱帶高壓CC超過0.8。 2.開發完成耦合全球碳循環、氮循環、氣溶膠、大氣化學等過程的較高解析度地球系統模式，大氣模式水平解析度高於30千米，垂直分層達到70層左右，模式頂達到0.01hPa；海洋模式水平解析度全球平均達到0.3度，模式總體性能達到國際先進水平。 3.對我國氣候變率時空分布特徵、主要物理過程、影響因子和演變機理，尤其是大範圍旱澇氣候形成機理及其演變規律有更加深刻的認識，研發的預測方法顯著提升強降水、冷空氣（降溫）、高溫熱浪等極端天氣氣候事件的預測能力。

方案解讀

《方案》以突破國家級氣象業務現代化重大核心技術為主線，明確攻關任務，落實責任主體，聚集優質資源，強化開放合作，改革管理機制，實施協同集中攻關。《方案》明確了“高解析度資料同化與數值天氣模式”“氣象資料質量控制及多源數據融合與再分析”和“次季節至季節氣候預測和氣候系統模式”等三大攻關任務及其預期目標和牽頭組織單位，明確了牽頭組織單位和重要攻關方向主持單位的責任，並提出設立三大攻關任務的首席科學家，在每個重要方向組建攻關團隊，積極引導部門、全行業及海內外智力開展聯合攻關。在政策條件支持方面。在組織管理保障方面，《方案》提出要建立職責明確、分級管理、協調推進的工作機制，確保國家氣象科技創新工程目標的實現。

【圖解】國家氣象科技創新工程實施方案