应用气象研究计划（2013-2020年）

优先主题 39：大气复合污染物形成及其影响评价
分析我国不同区域大气复合污染物的时空演变特征及其传输与转化过程；不
同区域大气复合污染物的形成机制及其异同；不同强度与持续时间区域性大气复
合污染对人居环境、人体健康与主要农业生物的影响；建立不同区域大气复合污
染物传输与转化过程模拟模型；区域性大气复合污染对人居环境、人体健康与主
要农业生物影响的评价方法与风险区划技术；发展大气复合污染对人居环境、人
体健康与主要农业生物影响的评价指标体系；研制区域性大气复合污染预报系统
及其影响评价业务系统。
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
研发面向环境气象预报与预警业务的数值预报模式和环境气象灾害预警系
统；开发全国、区域和城市尺度的气溶胶浓度(PM10、 PM2.5)、气溶胶相关的霾
污染、能见度、酸雨、光化学烟雾(臭氧浓度)等预报业务产品；进行排放源反演
多种技术研究，建立动态排放源模拟系统；发展精细化空气质量预报技术；研发
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可投入业务运行的环境气象数值预报模式和环境气象预警系统。
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
研究在线监测近海海洋大气化学成分浓度和海气之间温室气体、气溶胶通量
监测技术与标准；分析近海海洋大气成分变化与区域排放源及海洋生命活动强度
之间的关系；研究近海海气之间温室气体和气溶胶海气通量与海洋开发活动及海
洋生命活动强度之间的关系，揭示近海与内陆的大气成分变化相关性及其主控因
素；发展近海海气之间温室气体和气溶胶海气通量的预报技术；发展近海大气成
分在线监测、资料传输、数据挖掘等技术；研发我国沿海和近海区域的大气成分
业务体系，并进行应用示范。
优先主题 42：大气成分的星地协同监测与预报
分析大气成分的物理化学特征、变化规律和形成机制；基于地面观测、卫星
高光谱数据及大气成分光谱等观测数据，研究大气成分类型识别技术与标准；揭
示边界层污染气象条件(城市冠层效应)对大气成分的影响；研究光化学反应机
理；发展大气成分卫星反演相关参数及遥感产品的处理算法；建立中国地区大气
成分的星地协同监测技术；发展卫星及地面观测大气成分数据的同化技术和模
式；耦合我国自主研发的中尺度气象模式 GRAPES 驱动污染源的中国地区大气成
分业务模式；形成中国地区大气成分 72 小时预报能力；研制具有自主知识产权
的适合中国区域的大气成分数值预报系统。
(二)区域特色
研究区域大气环境污染物演变及其气象预报预警；不同地区不同本底区域大
气复合污染成因及影响差异；重化工发展诱发重污染事件的成因及应急预警；城
市群灰霾气溶胶来源和调控；峡口地形重污染城市边界层风场模拟与周边污染源
评估；城市化对区域大气环境的影响与对策。
领域 6：气候资源开发利用
预期目标：发展复杂地形条件下的高时空分辨率太阳能和风能资源精细化评
估模式，建立太阳能和风能资源开发利用区划指标体系，研发太阳能和风能开发
利用的气象预报和气象灾害预警服务技术；阐明不同强度与范围的太阳能和风能
开发利用对生态环境影响的过程与机制，建立风能和太阳能开发利用的生态环境
质量容量指标体系，服务于气候资源的高效开发利用及生态环境可持续发展。
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(一)优先主题
优先主题 43：高时空分辨率的太阳能资源监测预报
研发高时空分辨率(12km， 10 min)太阳能资源数值模式；发展太阳能资源
气候降尺度模型；分析气候变化背景下太阳能资源的变化规律；研究建立太阳能
发电预报方法、参数优化求解及服务系统；分析评估不利气象条件对太阳能开发
利用的影响和风险，建立太阳能开发利用的气象预报和气象灾害预警服务技术；
研发太阳能开发利用的气象监测评估预报服务系统。
优先主题 44：太阳能资源精细化评估与风险区划
基于卫星遥感资料和辐射传输理论，研究发展水平面太阳能资源精细化评估
方法；起伏地形下太阳能资源评估方法及基于 GIS 的太阳能资源空间分析方法；
不同发电方式、不同地区、不同安装方位和倾角的气象应用技术；基于卫星遥感
资料和辐射观测资料的太阳能资源精细化评估技术；分析评估不利气象条件对太
阳能开发利用的影响和风险；建立太阳能资源开发利用区划指标体系；研发太阳
能资源评估系统。
优先主题 45：高时空分辨率的风能资源监测预报
研究基于风电场测风数据实时资料同化技术的风电功率预报技术；复杂地形
风电场风电功率预报技术；风电场风速和风电功率预报结果的统计订正技术；研
发精细的边界层风模式和中尺度数值模式产品的降尺度释用技术，基于风电功率
预报模式预报的集合预报技术；分析评估不利气象条件对风能开发利用的影响和
风险；建立风能资源开发利用区划指标体系；研发适于中国大规模风电基地和山
区复杂地形风电场风电功率预报的风能数值预报系统。
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
研究风能/太阳能发电工程与气候条件、极端和灾害性天气的关系；研究确
定影响风能/太阳能发电工程的关键气象因子与各类指标；开展风能/太阳能发电
工程的气象灾害风险评价技术与风险区划研究；发展风能/太阳能工程可行性论
证技术标准，并制订风能/太阳能工程可行性论证规范，研发风能/太阳能工程可
行性论证系统。
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优先主题 47：气候资源开发利用对生态环境的影响与评价
基于历史资料、观测试验、调查分析和模式模拟等多种方法分析不同强度与
范围的风能和太阳能开发利用对生态与环境的影响，包括局地气候、近地层气象
条件变化特征及对植物、动物生存环境影响；研究不同强度与范围的风能和太阳
能开发利用对生态与环境影响的过程与机制，探讨生态与环境恢复的过程与调控
机制，发展风能和太阳能开发利用对生态与环境影响的评价技术与方法，建立风
能和太阳能开发利用的生态环境质量容量指标体系，提出减少风能和太阳能开发
利用不利影响的对策措施。
(二)区域特色
研究气象灾害对太阳能与风能发电的影响与风险评价；云和气溶胶对太阳能
发电的影响与预报；复杂地形风电场功率预报及气象保障；西南区域水电工程气
象保障关键技术；青藏高原太阳能发电气象灾害监测预警与风险评价。
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五、基础支撑平台
预期目标：构建服务于农业应对气候变化与农业气象灾害防御研究的大型作
物生长环境控制模拟试验平台，服务于人工影响天气过程模拟和作业效果评价研
究的云雾物理实验平台和随机化人工增雨(雪)科学试验平台；研发全国农业气象
业务支撑平台、人工影响天气业务支撑平台和公共气象服务业务支撑平台，显著
提升应用气象业务服务水平。
主题 1：农业气象综合试验与业务支撑平台
大型作物生长环境控制模拟试验平台。建立大型作物生长环境控制模拟试验
平台，可调节光照、温度、水分、 CO2 浓度、湿度等农业气象要素，进行各类作
物－大气，土壤－作物－大气条件的综合模拟控制试验；开展干旱、渍涝、低温、
霜冻、高温、寒露风、干热风等主要农业气象灾害的环境模拟试验，实现作物发
育期、植株性状、土壤墒情、光合生理特征、蒸腾特征、生物量等要素和环境气
象要素的持续观测，为揭示农业适应气候变化机制，研发粮食生产安全气象保障
指标、农业气象灾害监测预警评估指标和作物生长模式提供技术支撑。
精细化作物生长过程的农业气象观测平台。针对我国主要粮食作物，建立精
细化作物生长过程的农业气象定位观测平台。采用国际先进观测仪器，实现作物
生长微气象动态监测(包括光照、风速、温度、湿度、 CO2 浓度等)、作物光合生
理生态特性、作物发育期、作物群落学特征、作物高光谱特性、土壤墒情、土壤
环境要素以及农田生态系统－大气通量交换的动态观测，为从土壤－作物－大气
系统综合揭示农业适应气候变化机制，研发粮食生产安全气象保障指标和作物生
长模式提供支撑。
现代农业气象业务服务支撑平台。研究建立农业气象观测的标准化与信息化
处理技术，农业气象观测资料质量控制体系；全国通用、标准化农业气象数据库
支撑系统；农业气象观测资料的信息化统计整编方法；发展基于 Oracle/SQL
Server 技术的全国农业气象数据库规范和建库方法，基于 Web 技术的全国农业
气候资料分发共享方法，农业气象业务技术基础算法通用函数库；研发全国现代
农业气象业务服务系统（ CAgMSS），基于 ArcGIS /MeteoGIS 融合技术和农业气象
监测诊断、评估预测和灾害风险评估的国家级、省级一体化的现代农业气象业务
服务平台，提供农业气象专业化、针对性强的业务服务，实现农业气象试验、资
料的标准化共享，数据咨询和检索下载服务，以及农业气象业务系统的集约化发
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展，支撑市、县现代农业气象服务业务发展。
主题 2：人工影响天气试验与业务支撑平台
云雾物理与人工影响天气室内实验平台。研究建立云雾物理的室内实验平
台。开发云雾物理室内实验技术，建立可为大气数值模式中云雾物理、化学过程
参数化提供重要实验数据的先进云风洞和云室模拟实验平台，提高催化剂检测、
云雾物理形成过程的模拟能力；利用云室开展不同温度、湿度及不同冰核催化剂
条件下云粒子形成、增长过程研究，获取不同条件下云粒子形成的关键参数，为
人工影响天气提供科学依据。
云雾物理与人工影响天气外场试验平台。建立地基和机载云雾物理与人工影
响天气试验平台。利用现代气象发展的成果建设高性能云雾地基和飞机观测平
台，实现对气溶胶-云-降水过程全方位观测，提高云雾物理外场试验能力；利用
该平台，持续开展云雾外场观测试验，积累科学数据，提高对自然云雾过程的了
解和对人工影响天气业务的科技支撑能力；同时，针对典型层状云、地形云和对
流云开展外场人工增雨(雪)试验，采用先进观测手段(如飞机、雷达、卫星及数
值模式等)，按随机化作业要求，针对不同云系选择不同作业手段(飞机、火箭及
地面燃烧炉等)，开展长期(5-10 年)随机化播撒作业，获取不同云系播撒时间、
位置及剂量的优化作业方法，建立随机化播撒作业效果及优化作业定量化指标，
揭示不同云系云中水分转化及降水形成机理，阐明随机化播撒作业引起的云微物
理、动力过程变化规律，提升我国人工增雨(雪)技术的科学水平。
人工影响天气业务支撑平台。人工影响天气业务支撑平台是科学开展人工影
响天气作业条件预报、作业潜力评估、作业方案设计、作业方案实施、作业效果
评估等一系列业务工作的基础，不仅需要多种资料的融合，也需要先进的数值模
式系统和相应的网络通信和计算机系统支撑。依托气象业务通信和计算机网络系
统，建立全国人影作业信息实时采集、存储、动态显示和实时信息存储查询分析
系统，实现对全国范围作业实况的动态显示；建成具有人影卫星、雷达监测预测
和数值模拟预报等指导产品显示、分析和服务功能的人影指挥决策服务平台系
统；研发具有全国人影作业条件分析、产品发布和协调服务等多功能的人影综合
科技支撑业务平台。
主题 3：公共气象服务业务支撑平台
公共气象服务业务支撑平台是集科研和业务支撑一体的应用型平台。研究全
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国范围通用的公共气象服务观测数据、预报预警数据以及专业气象服务数据规
范；研究公共气象服务数据上传和共享业务规范，建立面向公共气象服务的基础
数据库、数据共享平台和通信环境基础设施；研究面向不同区域不同服务对象不
同灾害种类的灾害风险指标，建立灾害风险指标库；基于海量气象服务数据，研
究基于本体的面向公共气象服务领域的气象服务热点数据挖掘技术；研究面向公
共气象服务领域的模型集成技术，实现专业模型与支撑平台的无缝集成；研究一
体化的灾害性天气预警发布手段；基于最新的物联网、 GIS 技术，研发集气象服
务数据共享、数据挖掘、数据监测预警、历史资料查询、风险评估、产品加工、
产品分发、用户管理和模式分析于一体的面向影视、网络和手机等全媒体的公共
气象服务业务支撑平台，并基于该平台研发面向公众和行业应用的子系统。

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