应用气象研究计划（2013-2020年）

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应用气象研究计划
（ 2013—2020 年）
中国气象局
2013 年 3 月

序言
科技和人才是气象事业科学发展的重要支撑和保障。发展现代气象业务、实
现气象现代化是气象部门保障党的十八大提出的全面建成小康社会的战略任务
和实现《国务院关于加快气象事业发展的若干意见》（即国发〔 2006〕 3 号文件）
提出的气象事业发展目标的重要保障和历史任务，必须依靠科技进步和高素质人
才队伍。
气象科技创新体系是气象现代化体系建设的重要任务，也是国家科技创新体
系的重要组成部分。近年来，中国气象局高度重视并强化气象科技创新体系的建
设，以发展现代气象业务为切入点，面向世界气象科技发展，组织各方面专家学
者在天气、气候、应用气象和综合气象观测四个重点领域，凝练重大科技问题，
梳理并提出重大科研方向、科研重点与主要任务，制定并修订天气、气候、应用
气象和综合气象观测研究计划，为扎实推进气象科技创新体系建设、更加有效地
推动现代气象业务发展和气象现代化建设提供重要的基础和保障。
2010 年 3 月，中国气象局首次发布天气、气候、应用气象和综合气象观测
四项研究计划，并以此为据，组织一系列诸如公益性行业（气象）科研专项等科
研项目的实施。截至 2012 年底，四项研究计划提出的重点研究任务有 73.4%得
到落实，完成了一批科研成果，其中有些研究成果已转化应用到气象业务中，取
得了很好的效益。
2012 年，中国气象局科技与气候变化司根据中国气象局的要求，结合现代
气象业务发展中新问题，面向 2020 年基本实现气象现代化的新要求，再次组织
专家学者修订四项研究计划，进一步明确新时期气象科研的方向、重点与主要任
务。为此，四项研究计划的首席科学家，以及相关院士、专家和业务、管理人员，
做了大量卓有成效的工作，付出了许多辛勤的劳动。我对他们表示由衷的感谢！
我希望，各级气象部门、相关科研院所、高等院校、业务服务单位能够围绕
四项研究计划确定的气象科研方向、重点与主要任务，组织科技工作者开展气象
科研工作。气象科技管理部门要积极引导科技工作者努力完成四项研究计划的主
要任务，并为他们提供必要的支持和保障，同时还要组织做好科技成果的业务转
化和应用工作，适时组织四项研究计划的滚动修订工作。我相信，在气象行业各
部门和气象科技工作者的共同努力下，气象科研工作一定能够有更大的作为，一
定能够为提高气象预报预测准确率、增强气象服务全面建成小康社会的能力、实
现气象现代化作出更大的贡献！
（中国气象局局长）
2013 年 2 月 18 日
目录
一、引言 ..........................................................................................................................................1
二、总体目标 ..................................................................................................................................4
三、重大专项 ..................................................................................................................................5
(一)重大科技应用研发...........................................................................................................5
主攻方向 1：重大农业气象灾害的形成机制与风险调控............................................5
主攻方向 2：三维云－微物理过程探测技术与模式研究............................................5
主攻方向 3：大气环境容量与区域生态文明建设........................................................6
主攻方向 4：边界层内风特性及应用关键技术研发....................................................7
(二)基础、高技术研究与重大试验.......................................................................................7
主攻方向 5：气候变化下我国主要农作物高效利用气候资源的过程与调控机制....7
主攻方向 6：区域大气水循环与云降水效率研究........................................................8
四、重点领域 ..................................................................................................................................9
领域 1：农业适应气候变化....................................................................................................9
(一)优先主题 ..................................................................................................................9
优先主题 1：气候变化背景下我国粮棉油作物布局优化与应对措施........................9
优先主题 2：气候变化对我国粮棉油生产的影响及其脆弱性评价............................9
优先主题 3：农业生物生产全过程的气候资源利用机制及其气象适用技术研究....9
优先主题 4：农业生物生长发育与品质的气象调控机制及其应用..........................10
优先主题 5：我国主要农作物生长过程的农业气象模拟模型研究..........................10
优先主题 6：气候变化对我国陆地生态系统的影响评估与适应对策......................10
优先主题 7：设施农业气候资源评估与利用技术......................................................10
优先主题 8：不同区域设施农业气象预报集成技术研究与应用..............................11
优先主题 9：精细化水产养殖气象保障关键技术......................................................11
(二)区域特色 ................................................................................................................11
领域 2：农业气象灾害防御..................................................................................................12
(一)优先主题 ................................................................................................................12
优先主题 10：农业生物全生长过程的农业气象灾害监测预警与评价....................12
优先主题 11：主要农业生物生长动态的遥感监测与模式研究................................12
优先主题 12：主要农业生物重大病虫害发生的气象条件预测预警和评估............12
优先主题 13：草地气象灾害监测预警及其对畜牧业的影响评价............................13
优先主题 14：设施农业气象灾害风险评估技术........................................................13
(二)区域特色 ................................................................................................................13
领域 3：次生与衍生气象灾害防御......................................................................................13
(一)优先主题 ................................................................................................................14
优先主题 15：内陆水上交通气象灾害致灾机制与监测预警....................................14
优先主题 16：高速公路和轨道交通气象灾害监测预警及风险评价........................14
优先主题 17：道路结冰气象监测预警及风险评价....................................................14
优先主题 18：架空输电线路气象灾害监测预警及风险评价....................................14
优先主题 19：城市生命线系统气象灾害的致灾机制与监测预警............................14
优先主题 20：海洋气象导航及其风险评价................................................................15
优先主题 21：雷电灾害风险评价及其防护技术研究................................................15
优先主题 22：流域山洪/地质灾害的致灾机制与气象预报预警..............................15
优先主题 23：森林/草原火险预报与灾损评估..........................................................15
优先主题 24：极端天气和大气环境对人体健康的影响及应对措施........................16
(二)区域特色 ................................................................................................................16
领域 4：人工影响天气..........................................................................................................16
(一)优先主题 ................................................................................................................16
优先主题 25：人工影响天气作业条件的识别方法与应用........................................16
优先主题 26：人工影响天气作业条件数值预报模式研发........................................17
优先主题 27：跨区域联合人工增雨作业技术............................................................17
优先主题 28：人工防雹、地形云和对流云人工增雨(雪)机制与应用技术............17
优先主题 29：新型人工影响天气技术试验................................................................18
优先主题 30：人工影响天气催化剂技术与应用........................................................18
优先主题 31：机载人工影响天气作业技术与控制系统集成....................................18
优先主题 32：人工影响天气作业探测装备研发与应用............................................19
优先主题 33：人工影响天气作业效果检验实用技术研发与应用............................19
优先主题 34：中国典型云系降水效率监测评估关键技术........................................19
（二）区域特色 ............................................................................................................20
领域 5：环境气象监测预报..................................................................................................20
(一)优先主题 ................................................................................................................20
优先主题 35：区域干湿沉降与大气污染迁移及其环境效应影响评估....................20
优先主题 36：城市化发展对区域大气环境的影响及其调控机理............................20
优先主题 37：区域性霾的形成过程及其预报............................................................21
优先主题 38：大气污染源调控的大气输送扩散气象条件与预报............................21
优先主题 39：大气复合污染物形成及其影响评价....................................................21
优先主题 40：面向环境气象预报与预警业务的数值模式研发................................21
优先主题 41：近海大气成分与温室气体海气通量的变化机制及应用....................22
优先主题 42：大气成分的星地协同监测与预报........................................................22
(二)区域特色 ................................................................................................................22
领域 6：气候资源开发利用..................................................................................................22
(一)优先主题 ................................................................................................................23
优先主题 43：高时空分辨率的太阳能资源监测预报................................................23
优先主题 44：太阳能资源精细化评估与风险区划....................................................23
优先主题 45：高时空分辨率的风能资源监测预报....................................................23
优先主题 46：风能/太阳能利用的工程气象风险评价与可行性论证......................23
优先主题 47：气候资源开发利用对生态环境的影响与评价....................................24
(二)区域特色 ................................................................................................................24
五、基础支撑平台 ........................................................................................................................25
主题 1：农业气象综合试验与业务支撑平台..............................................................25
主题 2：人工影响天气试验与业务支撑平台..............................................................26
主题 3：公共气象服务业务支撑平台..........................................................................26
1
一、引言
应用气象是应用气象规律直接或间接地服务于人类生产实践的科学，其研究
水平直接关系到气象为经济社会发展和人民安全福祉的服务能力。我国是世界上
受气象灾害影响最严重的国家之一，当前正在发生的全球气候变化进一步加剧了
我国的生态与环境问题，加剧了气象对经济社会发展和人民安全福祉的影响。如
何科学地利用气候资源、应对突发频发的气象灾害和气候变化，确保社会经济可
持续发展是应用气象科研与业务面临的严峻挑战。
近年来，围绕《应用气象研究计划（ 2009—2014 年）》，中国气象局组织全国
气象行业的优势科技力量联合攻关，在防灾减灾和应对气候变化等国家需求的应
用气象科研与业务服务领域取得了一系列创新性成果：农业气象精细化服务水平
和农业气象灾害监测预警能力明显提高，对粮食生产减灾保产、实现“八连增”发
挥了重要作用；人工影响天气服务能力和整体效益不断提升，人工增雨作业区面
积达 500 余万平方公里，较五年前增加了 53.9%，增加降水 2694 亿吨，效益增加
45%，人工防雹作业保护面积 50 余万平方公里，较五年前增加 4%，减少雹灾损
失 396 亿元，效益增加 43.2%；气象服务对公路、交通、旅游、电力行业的总体
贡献率分别达 1.85%、 1.09%、 0.59%和 0.22%，服务效益分别达 8.9 亿元、 61.0 亿
元、 74.3 亿元和 73.6 亿元左右；气象服务信息发布能力显著增强，涵盖广播、电
视、报纸、电话、手机、网络、电子显示屏、警报系统、海洋预警电台等多种途
径。这些成果的取得极大地提高了我国应用气象业务服务的科技水平、拓展了应
用气象业务服务领域，形成了较为稳定的应用气象业务能力，在现代气象业务体
系建设中起到了重要的支撑作用，显著提升了我国应用气象的国际地位和影响
力。社会公众对气象服务的满意率从 2006 年的 74.2%提高到 2011 年的 85.7%，提
高了 11.5%。
尽管如此，应用气象的科研与业务服务水平仍不能满足我国现代农业与社会
经济快速发展以及当前生态文明建设的需求，主要表现在：
1．农业应对气候变化的科学基础支撑不足。气候变化背景下我国农业生产
的方式发生了新的变化，农业生产对全过程、多时效、定量化的农业气象信息服
务，农业气象灾害致灾临界值与气象防灾避灾对策等提出了新的需求，需要将最
新的科研成果转化为业务能力，支撑现代农业气象业务的开展。
2．人工影响天气的科技和业务能力尚需加强。尽管近年来人工影响天气已
经有了快速的发展，但是还需要不断提高和完善，特别是人工影响天气的新技术、
2
新装备的研发与业务应用，人工影响天气的潜力评估、催化条件和方法及效果检
验技术等，距满足现代人工影响天气业务建设需求仍有较大距离。
3．环境气象监测预报业务能力亟需提高。正在发生的气候变化和快速发展
的人类社会经济活动已经严重地影响着人类的生存环境质量，但现有的环境气象
监测预报业务能力严重不足，还没有建立起服务于区域经济与城市化发展的区域
空气质量容量指标体系以及大气污染源调控的气象条件预报技术。
4．敏感行业气象防灾减灾的科技支撑不足。气象灾害的频发重发已经对气
象服务高敏感行业产生了严重影响。尽管近年来我国公共气象服务已有快速发
展，但仍不能满足业务需求，特别是在气象服务高敏感行业的致灾临界气象条件、
风险评价与监测预警等方面，需要大力加强。
为统筹组织实施各类气象科技项目，驱动我国应用气象业务科学发展，根据
《国务院关于加快气象事业发展的若干意见》（国发〔 2006〕 3 号）、《关于进一
步加强气象灾害防御工作的意见》（国办发〔 2007〕 49 号）、《全国新增 1000 亿
斤粮食生产能力规划》、《国务院办公厅关于进一步加强人工影响天气工作的意
见》（国办发〔 2012〕 44 号）、《国务院办公厅关于进一步加强人工影响天气工作
的意见》和《中国气象局关于发展现代气象业务的意见》（气发〔 2007〕 477 号）
有关要求，以及落实《气象科学和技术发展规划（ 2006—2020）》（气发〔 2006〕
352 号）、《国家气象科技创新体系建设意见》（气发〔 2007〕 385 号）以及《中国
气象局关于强化科技创新驱动现代气象业务发展的意见》 (气发〔 2012〕 111 号)
的精神，以《现代农业气象业务发展专项规划（ 2009—2015 年）》（气发〔 2009〕
350 号）、《应用气象研究计划（ 2009—2014 年）》等规划计划为基础，结合应用气
象领域国际科技发展趋势、我国应用气象相关业务的现状和发展需求，紧密围绕
2020 年中国气象现代化战略目标，修订并形成《应用气象研究计划（ 2013—2020
年）》。
该研究计划由引言、总体目标、重大专项、重点领域和基础支撑平台五部分
构成（总体框架如下图所示）。其中，重大专项含 6 项主攻方向，重点领域含 6
个主要领域、 47 项优先主题和 6 项区域特色，基础支撑平台含 3 项主题。

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