面向CIPAS3.0的气候数据环境设计与实现

本文针对气候监测预测分析系统（CIPAS3.0）数据环境的系统架构、总体设计,提出系统实现的若干关键技术并进行深入分析。CIPAS3.0作为国家气候中心面向气候监测、预测、诊断业务的核心业务系统,其数据支撑环境已全面融入气象大数据云平台“天擎”,针对不同存储格式的数据源,建立了以GBASE和PostgreSQL底层存储架构为基础的气候专题数据库,采用基于配置文件的可插拔数据加工处理框架,并提供了具有数算一体能力的数据访问接口。CIPAS数据环境设计采用OBS（Object Storage Service）对象存储进行产品的管理,同时针对数据产品完整性和分布式集群管理建立了全流程的监控系统,实现了数据从采集、入库、存储、加工处理、访问、监控等各环节的支撑作用。目前,CIPAS3.0数据环境已投入业务使用,其建设成果在国家级业务单位和试点省份的试用显示出其在支撑业务应用能力与发展前景方面具备较好的基础。     

气候业务系统运行监控平台设计与实现

为满足国家气候中心各业务系统一体化、精细化监控的需求,设计和实现了气候业务系统运行监控平台。该平台多维度展示了各业务系统的资料及产品完整性、数据库状态、关键进程、数据访问、服务器基础资源等方面的监控结果,并具备故障告警、系统管理、数据推送及展示等功能。本文介绍了平台的运行架构、主要功能,并对关键技术进行了详细阐述。业务实践证明,该平台能够帮助业务值班人员及时、快速、全面掌握各业务系统状态,提高了运维效率,有利于推动气候业务一体化、集约化发展。     

广西短期气候预测与气候灾害监测业务系统

广西短期气候预测与气候灾害监测业务系统主要包括数据库管理、气候灾害监测、短期气候预测3个子系统,集气候资料管理、气候灾害监测、短期气候预测等气候综合业务于一体.     

气候监测业务专题数据服务系统的设计与实现

为了满足气候监测业务日益突出的个性化资料需求,设计和开发了气候监测业务专题数据服务系统。在分析用户资料需求的基础上,重点介绍了系统的设计思路和实现技术。该系统由1个专题数据支撑库和4个功能模块组成,包括资料更新发现、专题数据集制作、数据服务和任务调度,其中,专题数据集制作方法和3种任务调度模式是系统设计的核心。系统实现采用SSH (Struts Spring Hibernate) 框架,按数据访问层、业务逻辑层和交互表现层进行分层实现;同时,结合DWR (Direct Web Remoting) 技术实现了同步异步交互方式,使用灵活的配置管理加强系统的可扩展性。系统投入运行后,已制作出13个专题数据集,提供了良好的数据服务。     

短期气候预测的现状 问题与出路(一)

从方法论上分析了短期气候预测的现状、问题与出路。着重指出：基础理论研究的欠缺又不甚得法是短期气候预测准确率提高缓慢的原因；应当将数值预报的提法从初值问题改为演变问题，进一步提为反问题；统计学方法与动力学方法要相互借鉴，取长补短，融合发展。     

短期气候(月、季、年)逐月降水预测系统研究

描述了短期气候逐月降永预测系统的概念及其实现。首先讨论了把气候模式与人工神经网络结合起来开发一个气候预测支持系统的必要性和可能性。然后，给出了系统设计的框图，并对系统结构作了详细的讨论。最后，提出了有关预测结果分析和进一步完善的看法。     

气候与气候预测信息服务于社会经济发展

<正>2010年2月3—4日,由国家气候中心和中国气象局气候研究开放实验室主办的2009年度学术年会在北京隆重举行。本届年会的主题为"气候与气候预测信息服务于社会经济发展",会议得到了各有关部门及同行的积极响应。     

农产品气候品质认证与溯源平台的设计与实现

为改进现代农业气象服务技术水平,推进气象为农特色服务,提升农产品的品质,提高为农服务效益,基于J2EE技术架构,利用Eclipse开发环境,开发了农产品气候品质认证与溯源平台。该平台采用3层Web体系结构和MVC模式,设计了接口层、系统平台基础设施层、JSP通用架构框架、业务服务层、Web应用层组件,有效地提高了系统的安全性、可移植性以及开发效率。详细介绍了系统总体架构、工作流程和关键技术,其中认证模块采用了平台评分与专家评分相结合的模式,提高了认证信息的可靠性;溯源模块采用了AES和RSA混合加密算法生成二维码,保证了农产品溯源系统的安全性。     

气候动力学与气候预测理论的研究

主要概述了中国科学院大气物理研究所近些年来在气候动力学与气候预测理论研究领域的若干重要研究进展.通过对气候系统变化多尺度特征及其动力学的分析和研究,提出了一系列气候系统动力学理论,并在此基础上提出了适合于我国季风气候特点的气候预测理论和方法,在国际上率先开展了跨季度数值气候预测,进一步建立了先进、完善的短期数值气候预测系统,并应用于我国夏季旱涝预测业务.这些工作既带有极大的基础性意义,同时也具有巨大的应用价值,为我国大气科学及气候科学乃至环境科学的研究提供了重要工具.     

初值信息在气候预测中的作用

应用胞映射全局分析方法,研究初值信息在气候预测中的作用。针对人们认识气候的实际过程,分别提出4种初始条件,研究一个最大简化的大气模式做逐日级别预报和量值预报以及月平均级别预报和量值预报的能力。结果表明,初值信息掌握得越多,预报误差就越小,预报的相对准确率就越高。     

气候动力诊断和分析系统设计与应用

气候动力诊断和数值模拟是认识气候变化规律、提高短期气候预测与科学决策服务水平的重要手段。但基于气候模拟的动力诊断技术在气候预测业务中还未得到广泛应用,缺乏支撑科研成果转化为业务应用的中试平台。为此,通过集成多种现代计算机通信协议、可视化编辑和气象数值计算等技术,研发可视化交互气候动力诊断和分析系统（Climate Dynamic Diagnosis and Analysis System,CDDAS）,以促进气候模拟的动力诊断技术在气候业务中的广泛应用。该系统具有结构开放、诊断方法集成度高、方便易用等特点,包括数据更新备份、气候动力诊断、多模式数值模拟、结果分析4个功能模块,并设计了一种远程交互控制脚本语言,为用户二次开发提供语言环境,可实现本地客户端、服务器端和超级计算机三者交互通信控制可视化管理。该系统使用便捷,目前已在国家级业务和科研单位获得应用,在气候异常成因分析、气候预测和气候决策服务中可显著提高工作效率。     

气候系统预测:基础创新和集成应用

随着全球变暖,极端天气气候事件增强,天气气候灾害造成的损失也愈发严重。当前气候预测的准确性远远不能满足社会需要,气候系统预测理论和方法面临着众多挑战性问题。为提档气候预测科学水平和准确率,由南京信息工程大学和中山大学承担的“气候系统预测研究中心”获得国家自然科学基金基础科学中心项目支持(2021年1月—2025年12月)。在该项目执行的前三年,项目团队开展了大量深入系统的研究,并取得了若干重要进展:1)揭示了气候系统的若干关键变化、驱动力和机制;2)剖析了海-陆-冰-气相互作用对我国重大极端气候事件的影响;3)在气候系统数值模式研发和预测系统集成方面取得重要进展;4)发展了延伸期-S2S-年代际的气候系统预测理论和方法。本文对这些进展作了扼要介绍,并针对气候与环境变化归因、古今气候环境研究融合、跨时空气候系统变异和极端气候、人工智能与气候科学、年代际预测和风险应对体系等关键科学问题做了展望。     

丽水市旅游气候舒适度分析

采用人体舒适度气象指数（BCMI）、寒冷指数（CI）、温湿指数（THI）和度假气候指数（HCI）等4个综合性的气候指标,对丽水市的旅游气候舒适度进行了分析评价,并着重对比分析了BCMI和HCI对旅游气候适宜性的表征能力。结果表明：丽水市全年有8个月BCMI处在4～6级之间,属一类气候适宜区;冬季CI值较低,无严寒现象,夏季低海拔地区THI值偏高,但海拔600 m以上地区（约占市域面积6成）THI值较低,适宜“避暑纳凉”;HCI比传统的BCMI表现的更客观、更全面,它不仅考虑了气候的热舒适性影响,还考虑了降水和云量对旅游出行及观光的影响,且就时间尺度而言,HCI更适合旅游舒适度逐日预报的开展。     

极端天气气候事件监测与预测研究进展及其应用综述

极端天气气候事件(简称"极端事件")分为单站极端事件和区域性极端事件。本文回顾了极端事件的研究进展,首先回顾了单站极端温度、极端降水和干旱事件的观测研究及相关指数,进而对近年来不断增多的区域性极端事件研究做了简要回顾,最后还回顾了极端事件气候预测研究进展。同时,对国内外在极端事件气候监测和预测业务现状进行了初步总结,并指出:在极端事件气候监测方面中国的业务产品较丰富,并率先开展了针对区域性极端事件的监测业务,但在产品表现形式上缺乏统一组织,特别是英文产品表现力严重不足;在极端事件气候预测方面,国家气候中心发展了两种方法:一个是基于物理统计的BP-CCA和OSR的干旱预测方法,另一个基于国家气候中心月动力延伸预报模式(DERF)的高温预测方法。最后,对极端事件监测和预测业务发展及相关科学问题给出展望,指出应根据极端事件的业务需求继续加强相关研究和业务能力建设。     

河南省气候业务数据库系统的设计与实现

基于关系型数据库管理系统,构建了河南省气候业务数据库系统,用于存储全省各气象台站建站以来的逐日数据、月统计数据、年统计数据等。利用可视化开发环境,采用面向对象编程语言,开发了气候业务数据库应用系统,具备数据库记录实时追加、信息化文件采集、数据库记录修改、数据库记录查询统计、数据质量检测等功能。系统投入使用后,提高了气候...     

中国区域月气候预测方法和预测能力评估

利用我国台站降水和温度观测资料,评估了BCC_AGCM1.0月动力延伸预报的回算和预测、国家气候中心月气候预测业务统计方法、持续性预报以及业务发布预报对中国区域月气候要素的预测能力。结果表明,业务发布月平均温度和降水预测的技巧平均低于动力方法和统计方法的预测结果。温度的持续性预报和最优气候值统计方法预报技巧高于其它统计预报方法,考虑了综合相似特征的统计方法对降水预测有相对的优势。动力延伸预报的三种超前预报时间的预测结果总体高于统计方法,在月气候预测能力上具有明显优势。月尺度预测动力和统计方法评估的年际变化特征表明月降水和温度的可预报性一般在El Nio状态下较高,而在La Nia发生时偏低。