综合气象观测研究计划（2013-2020年）

优先主题 26：基于多种观测平台的海洋综合气象观测技术及产品

利用海岸带、海岛、浮标、船舶、飞机、卫星等多种观测平台，以及现场观

测、船载探空、微波、红外等多种观测手段，开展固定观测和移动观测相结合、

天基和地基相结合的海洋气象综合观测试验，开展海洋气象综合观测技术研究；

结合海洋浮标、船舶气象观测站和气象卫星等的观测资料，开展海洋表层气象要

素以及海气界面气象要素观测数据的质量控制；研究海洋综合气象观测试验的资

料对比、融合、校准，研制海面温度、海面风场等海洋气象观测产品，以及海洋

高空的高时空分辨率的观测产品。18

优先主题 27：多源观测数据集成的数据质量控制

完善地面、高空、海洋、农业气象、大气成分等观测数据质量控制技术，研

究单种数据、常规及非常规数据的质量控制及相互间的协调问题，优化数据质量

控制中的关键参数和指标，研究观测误差的订正与评估技术；基于观测仪器和观

测方法，研究 L 波段雷达探空数据、 GPS/MET 水汽资料、飞机探测资料、风廓线

仪资料等新型观测数据的质量控制技术；基于气象卫星、天气雷达、高空和地基

遥感及常规地面等多种观测数据的特点，研究多种观测结果互为附加信息或约束

条件的遥感反演技术，开展多种观测资料的质量互控技术研究；开展卫星产品检

验及质量控制技术研究；研究不同卫星以及同颗卫星不同时段长序列反演产品的

均一性以及订正技术。

领域 5：观测系统与预报系统交互研究

预期目标：通过观测系统模拟试验及适应性观测技术研究，开展数值预报对

各种观测系统需求分析以及各种观测系统对数值预报的作用和影响的评估，不断

改进和优化观测系统，包括对常规探空系统的观测时制和空间分布、飞机探测资

料应用、风廓线雷达观测布局设计、卫星观测仪器精度及资料应用等，为相关观

测系统的科学设计和建设提供依据。

优先主题 28：观测系统模拟试验及适应性观测技术

开展气象观测业务系统综合评估方法研究，推动建立滚动式评估机制，为观

测业务系统的改进和完善提供科学依据；通过预报对观测的敏感性（ FSO）研究，

即观测系统试验（ OSE）和观测系统模拟试验（ OSSE），研究基于适应性观测理论

下的观测站网布局及优化技术；开展地基、空基和天基相结合的综合观测优化配

置的模拟评估与试验研究。

优先主题 29：常规探空的时空分布改进与数值预报模式影响评估

开展数值天气预报对常规探空观测时制和空间分布密度的敏感性模拟试验，

结合汛期加密探空资料应用分析，对我国高空观测站网的布局、观测频次进行评

估；开展数值预报对大气垂直观测资料的需求分析研究；根据数值天气预报业务

对高空观测资料的需求，进行高空观测站网改进优化设计。19

优先主题 30：基于预报互动的风廓线雷达网观测技术及站网设计

研究风廓线雷达观测资料在天气预报中的应用技术，结合常规探空资料，开

展数值天气预报对风廓线雷达观测资料的需求分析，进行关键区风廓线雷达观测

布局试验和观测系统模拟试验，设计基本满足预报需求的风廓线雷达观测站网布

局方案。

优先主题 31：飞机气象观测资料应用及对数值预报模式的影响评估

结合常规探空观测资料和风廓线雷达观测资料，开展对飞机气象观测资料的

对比评估分析和质量评价研究；研究商用及民用飞机观测网与常规高空探空网及

地基遥感探空网的综合布局及资料融合技术；结合常规探空和风廓线雷达资料，

开展飞机气象观测资料在数值天气预报中的应用技术研究，开展不同区域飞机气

象观测资料对数值预报模式影响的评估分析。

优先主题 32：气象卫星载荷观测精度及其资料稳定性对数值预报模

式的影响评估

针对数值预报同化模式的应用需求,开展影响气象卫星载荷观测精度主导因

子的分析；开展气象卫星晴空辐射率产品在数值预报同化模式中的应用影响评

估；开展气象卫星微波反演产品对数值预报同化模式中的应用影响评估;开展气

象卫星红外高光谱反演产品在数值预报同化模式中的应用影响评估；开展气象卫

星廓线反演精度对数值预报模式应用影响评估；开展气象卫星各类载荷观测精度

对数值预报同化模式中云检测、质量控制和偏差订正影响评估；开展气象卫星观

测资料时效对数值预报模式影响评估；开展气象卫星观测资料稳定性对数值预报

模式影响评估。

领域 6：综合气象观测试验

预期目标：开展针对重要灾害性天气系统的观测试验，研究各种观测系统配

置和综合观测方法；开展不同气候系统敏感区、关键区的适应性观测试验，推进

大气、陆地、海洋气候系统综合观测技术的研究；开展探测环境对气象要素观测

的影响评估研究，为探测环境保护提供科技支撑。

优先主题 33：近海台风综合观测试验及研究

评估我国近海及登陆台风的探测能力及现状；开展包括下投式探空、机载测20

雨雷达、移动探测平台、卫星观测等多种观测手段的综合观测试验，研究台风垂

直结构探测技术和综合观测系统配置方法。

优先主题 34：气候系统关键区和敏感区的综合观测试验

开展气候系统多圈层基本气候变量及圈层间相互作用的综合观测试验，研究

基本气候变量观测标准体系，进行气候综合观测资料对比、融合、校准分析；开

展适应气候观测需求的观测仪器、观测方法和观测系统配置研究；研究不同气候

区、多圈层气候综合观测系统的设计及布局。

优先主题 35：探测环境对气象要素观测的影响评估试验

针对综合气象观测系统中的观测标准、选址与探测环境保护等问题，开展基

本气候变量观测环境标准的研究；开展探测环境对观测要素影响的观测试验，研

究提出不同环境等级台站气象要素观测的不确定度范围，以及观测数据误差水

平，以期实现观测数据的科学合理应用。

领域 7：综合气象观测系统保障

预期目标：研究解决气象业务中气象计量和校准装置的关键技术问题，完善

气象计量检定技术和检定规程；研制光电、环境观测等新型仪器的计量校准设备；

研究制定各种设备运行监控的规范和标准；研究观测设备运行实时监控和观测数

据实时传输一体化的新型运行监控技术；研究攻克设备自检测、运行监控和基于

网络计量技术融合集成的关键技术，实现观测设备的远程故障诊断。

优先主题 36：气象计量和校准装置升级技术

研究改进基本气象要素的计量设备和计量方法；研究完善气象计量检定规

程、计量体系和计量保障体制；研究气象计量自动化与信息化技术；研究基于网

络的气象计量远程、批量、自动化等检定新技术；研制改进多参量综合计量标准

设备；研制活塞压力计自动校准设备；研制全温区湿度发生标准设备及全温区恒

定误差相对湿度计量标准仪器；研制气体温度标准装置。

优先主题 37：声光电观测设备气象计量技术

研究和完善云、能见度、天气现象及红外地温、超声风速等观测设备的检定

和校准技术；研究采用声、光、电等技术的新型观测仪器和大气成分、酸雨等观21

测仪器的计量检定技术和校准仪器；改进完善基于谐振、激光或红外技术的湿度

计量标准仪器；开展光学、电学、热学及大气化学气象观测设备检定规程研究。

优先主题 38：综合气象观测网运行监控技术

研究制定各种观测设备运行状态及故障报警的数据标准；研究观测设备的辅

助内置监控、标校系统，以及自动检测和标校技术；研究内置运行状态及故障检

测信息的采集、质控方法和综合判定技术；开展观测数据和元数据的分析评估，

为进一步改进观测设备、观测方法、数据质量及格式标准提供依据；开展观测设

备运行可靠性、可维修性及可用性影响评估技术的研究；在现有运行监控技术的

基础上，研究建立多种观测设备及主要附属设备运行实时监控和观测数据实时传

输一体化的各级运行监控平台。

优先主题 39：重大装备维修测试平台和远程故障诊断技术

研制具有多种气象设备功能模块输入输出信号的模拟系统；研制能自动完成

对被测功能模块、电子系统、电路板的功能、性能及特征参数分析、评估的标准

化自动检测平台；研究面向多种类型设备的通用测试平台，且可根据不同需求可

进行剪裁、重构、升级扩展和二次开发的技术；设计基于网络平台的远程故障诊

断及维护系统的构架，制定综合气象观测系统保障体系标准；研究气象雷达等重

大装备各种信号的远程采集、处理、传输技术；研制基于故障树的故障诊断和运

行监测的专家系统，建立人机结合的远程故障诊断和运行监控业务平台。

领域 8：气象信息技术

预期目标：进一步深入开展气象信息全流程的标准化技术研究，完善气象信

息标准体系；加强高性能计算以及并行计算技术在业务中的应用研究，大幅度提

高天气、气候模式高性能计算的整体效率；研究信息网络新技术在气象领域的综

合应用，提高气象信息获取、传输和服务的响应时效，实现气象数据库的规范化

管理和高时效数据共享；开展基于数据库的气象资料专题信息提取和整理技术研

究，推进气象数据的深度应用；研究云计算模式及技术在气象行业的应用，提高

气象业务系统的整体效能。

优先主题 40：气象数据及元数据信息标准化技术

跟踪 WMO 综合观测系统发展趋势，研究制定与国际接轨的适用于数据采集、22

设备运行监控、数据质量控制和资料分析应用整个过程的元数据及观测数据的标

准体系；完善改进气象观测资料直接表驱码输出应用技术；研究气象数据无损压

缩及编码技术；开展元数据管理及共享应用技术研究，研制贯穿气象业务全流程

的元数据共享服务系统，提高观测资料质量控制与数据产品质量。

优先主题 41：高性能计算气象应用技术

开展气象数值模式对高性能计算能力需求的分析方法研究，以及基于应用特

征的异构计算环境资源统一度量模型与评测技术，建立持续的应用于气象应用的

高性能计算（ HPC）技术评价体系；研究面向气象应用的计算资源使用管理与分

析技术，实现国家—区域 HPC 资源管理统一调度与安全共享；研发建立用户界面

友好的模式交互访问调试分析平台与软件集成开发环境；开展数值模式核心关键

部分算法代码并行改进和业务应用模式系统应用框架的构建优化技术研究，提升

模式在 100T/P/E 量级计算系统的并行性能；开展 GPU 众核技术高效协同及加速

并行优化技术在气象模式及资料处理可视化中的应用研究。

优先主题 42：物联网及气象通信新技术综合应用

建立物联网环境中的气象信息处理自适应软件系统架构，开发适于气象领域

且多网融合的数据传输、管理软件平台，开发典型的气象传感网应用案例；开展

基于气象广域网组播及对等网络等技术在实时气象资料高速传输领域的应用和

支撑技术研究，以及面向气象业务的 IPv6 的过渡、服务质量保证与安全应用研

究；开展基于云平台的移动终端预警信息推送技术、无线通信终端自组网应用技

术，以及基于位置的移动终端气象服务技术研究；开展多种无线通信技术在气象

应急通信中的综合应用研究；研究实时气象资料卫星广播与地面广域网络一体化

传输技术；开展面向气象业务应用的信息系统安全技术研究；研究气象电视会商

系统与 MICAPS、 CIPAS、 MESIS 等核心业务平台的结合和交互技术。

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