中国日报4月30日电（记者 李弘扬）2010年4月28日，中国气象局数值预报中心成立，吹响了坚定我国数值预报自主研发的前进号角。数值预报，作为气象业务的核心科技，不仅关系我国气象事业发展，更是保障国计民生和国防安全的国家核心科技的重要组成部分，与生命安全、生产发展、生活富裕、生态良好等各个方面息息相关。因其突出的重要性，以及研发难度之大、涉及领域之广，也被誉为气象事业的“芯片”。

随着传统的以统计和经验为主的天气图方法越来越无法满足现代天气预报的发展和要求，基于数学物理学方法客观定量计算未来天气演变的科学——数值天气预报应运而生。鉴于我国数值预报业务系统研发和支撑能力建设起步较晚，上世纪八十年代采取了引进国外全球数值预报核心技术建立数值预报业务和服务体系。但自主研发中国自己的数值预报核心技术，却是气象人一直以来的共同愿望。

2000年，中国气象局作出我国未来数值天气预报业务发展技术路线由国外引进为主转为自主开发为主的重大决策，开启了我国新一代数值天气预报系统GRAPES的自主研发工作。

2010年，GRAPES全球模式和同化的深化改进工作全面开展。

2013年，数值预报创新团队入选科技部“创新人才推进计划重点领域创新团队”，这是我国气象领域首批入选的国家级科技创新团队。

2014年，高分辨率资料同化与数值天气模式被确定为国家气象科技创新工程三大攻关任务之一，自主创新的脚步不断加快。

2016年，GRAPES全球预报系统正式业务化运行并面向全国下发产品，这是我国数值预报核心技术实现国产化的重要标志，也宣告我国从全球预报到区域高分辨率预报核心技术摆脱了受制于人的局面。

2018年7月，带有四维变分同化系统的GRAPES全球预报系统实现业务运行，标志着我国业务数值天气预报同化技术迈入国际前列， 成为国际上少数具有自主研发和业务应用四维变分同化系统的国家级预报中心之一。

同年12月，随着GRAPES全球集合预报系统实现业务应用，我国数值天气预报体系的版图补齐了最后一块“拼图”，标志着我国建成了以自主研发的GRAPES为核心的全球、区域确定性和集合预报系统，也标志着GRAPES自2005年研发成功之后，历经13年深化改进，终于建成了完整数值天气预报体系。

2019年7月，GRAPES区域模式实现全国范围3公里分辨率业务化运行，为全国各地开展局地强对流、极端天气预报预警工作提供重要支撑。次月，9公里分辨率GRAPES台风预报系统实现业务运行，“首战”即成功应对超强台风“利奇马”。

国家气象中心主任王建捷感叹：“十年不懈努力，我国数值预报业务发展方式完成了从引进为主到自主研发为主的重大转变，建成了高低分辨率搭配适当、确定性和集合预报有机结合的完整自主技术的数值天气预报体系。”

“从2010年到2020年，我们的GRAPES全球数值预报可用时效从6天提高到7.5天，快于国际上先进中心同期发展速度，”数值预报中心副主任龚建东说。

在龚建东心中，十年里有两个时刻令他最为振奋——

其一，是GRAPES全球四维变分同化系统实现业务运行。继欧洲中期天气预报中心以及法国、英国、加拿大、日本之后，中国气象局自主建立了气象资料四维变分同化业务系统。

“实现全球四维变分资料同化，是我们持续了近20年的梦想。”龚建东坦言，从21世纪初，研发团队就确定了发展四维变分同化技术的目标，且当时国际气象领域已有部分成果产出。开始时间晚、基础差，研发人员面临的挑战和困难可想而知。

攻关GRAPES 全球四维变分同化系统，不仅解决了非静力模式切线性与伴随模式研发中的系列关键技术难点（线性化动力框架与物理过程、数字滤波弱约束、多重增量分析、高效并行计算方案和极小化算法等），还增加了卫星资料的观测使用量，使得预报技巧、准确率显著提升。这一前沿技术的攻关，他们用了10余年。

该项技术的业务应用，可以说是我国数值预报发展的重要成果之一，凝聚了诸多相关领域的结晶，包括计算数学、卫星等遥感探测技术、高性能计算机科学等方面。

第二个让龚建东记忆犹新的时刻，同样发生在2018年。当年的11月28日，国家级完整数值预报业务体系的最后一块拼图——GRAPES全球集合预报系统通过业务化验收评审，标志着我国建成了以自主研发的GRAPES为核心的全球、区域确定性和集合预报系统，并对台风、环境响应、海浪等专业模式提供支撑的完整数值天气预报体系。

在建立完整数值预报体系的同时，还发展了包括检验技术、诊断技术、业务化应用能力、产品对外服务支撑能力的完整链条，多方位缩小了与国际先进业务数值预报中心的差距。通过引进来、走出去和多途径广泛联合国内外资源，探索出了适合国情的数值预报发展方式。

“我们的科技领军人才几乎都在欧洲中期天气预报中心或美国等技术先进国家开展过访问工作，真正把引进来和走出去相结合。”龚建东介绍，在学习借鉴国外先进模式技术和组织管理经验的同时，也分享我们在数值预报发展中的做法，深入的国内外交流对数值预报中心的发展具有积极作用。

以超强台风级别登陆浙江温岭的台风“利奇马”可谓2019年汛期的一匹“烈马”。而在对“利奇马”的路径捕捉和预报中，风云四号A星与GRAPES数值预报隔空星-地互动，彼此成就——

数值预报中心团队采用GRAPES全球切线性与伴随模式，确定未来48小时影响我国东部区域预报的观测敏感区，设定目标观测区范围，并会同国家卫星气象中心相关团队，确定目标观测区。随后，风云四号A星调整观测方式，加密观测得到的资料，又经过GRAPES全球四维变分同化系统同化应用，有效改善模式的初始场，最终提高台风路径及强度预报的水平。

中国工程院院士、天气动力学和数值预报专家李泽椿表示，数值预报中心成立十周年飞速进步、成绩巨大，建成我国自主技术的数值气象预报业务体系，满足了我国现阶段国家安全经济建设对气象保障的需求，在引以为傲的同时，应清醒地认识到，我们数值预报中心面临任务繁重，应当坚持行之有效的优良传统作风，要在预报精准化上下功夫，要与天气值班预报员结合，在应用上走出有中国特色气象服务路子。

中国科学院院士、国家最高科学技术奖获得者、天气动力学和数值预报专家曾庆存表示，数值天气预报，是理论，是科技，甚至是工艺，必须要静心努力钻研。首先，它是基于数学物理理论，有一般性规律，要努力打好这个数理基础，但至今关于云的刻画、降雨过程和许多中尺度以及灾害过程的机理，尚未有很好的理论解决，须要勤以探索创新。其次，天气又是发生于千差万别的复杂环境之中，且以具有各种各样误差的各种观测资料为初始条件，具体情况不同，又有其特殊性，要秉承“绣花工匠”的精神进行细心的分析和巧妙的处理，才能有效解决。今后数值天气预报的发展，一般性和特殊性两方面要兼顾，缺一不可。

（李弘扬）