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副熱帶高壓怎樣移動、亞洲季風如何發(fā)展、厄爾尼諾和拉尼娜有何動向？11月16日，更準確回答這些氣候關(guān)鍵問題的科技利器——我國氣象部門自主研發(fā)的次季節(jié)—季節(jié)—年際尺度一體化氣候模式預測業(yè)務系統(tǒng)（BCC-CPSv3）通過評審，即將進入準業(yè)務化運行。
作為國際氣候變化研究前沿課題，氣候預測是一道世界性難題，其背后是國家防災減災、應對氣候變化工作的迫切需求。氣候模式是氣候預測最客觀的工具和手段，開展氣候模式研究意義和責任重大。我國自1995年開始研發(fā)氣候模式，至今已演進到第三代。國家氣候中心氣候模式室主任、國家重點研發(fā)計劃項目首席科學家吳統(tǒng)文帶領團隊經(jīng)過近二十年的努力，先后研制了第二代、第三代。第三代預測系統(tǒng)BCC-CPSv3的氣候預測性能提升，源自“十年磨一劍”研發(fā)練就的優(yōu)秀“內(nèi)功”。吳統(tǒng)文介紹，BCC-CPSv3由相輔相成的全球高分辨率氣候模式子系統(tǒng)、多圈層耦合同化子系統(tǒng)和集合預測子系統(tǒng)三部分組成，全部為自主研發(fā)。
此次通過評審的BCC-CPSv3，其氣候預測性能和多個業(yè)務指標明顯高于現(xiàn)有業(yè)務模式，達到國際先進水平，特別是對我國東部夏季降水以及影響我國氣候的亞洲季風指數(shù)等的預測性能國際領先。
根據(jù)時間尺度，BCC-CPSv3負責回答的問題包括次季節(jié)—季節(jié)預測和季節(jié)—年際預測兩類。其中次季節(jié)—季節(jié)預測已于2019年11月準業(yè)務化運行，并參與國際同類系統(tǒng)比較計劃，對月尺度溫度、降水、大氣環(huán)流等的預測能力優(yōu)于我國和美國、日本現(xiàn)有業(yè)務系統(tǒng)，對季節(jié)內(nèi)震蕩的預測能力達到國際先進水平。季節(jié)—年際預測對于季節(jié)尺度的溫度、降水、西太平洋副熱帶高壓、厄爾尼諾—南方濤動指數(shù)、全球海冰面積等關(guān)鍵指標有較高預報技巧，整體預測性能明顯高于現(xiàn)有業(yè)務模式。
全球高分辨率氣候模式子系統(tǒng)是氣候模式預測系統(tǒng)的“主力部隊”，負責攻克各種關(guān)鍵問題。相對上一代，BCC-CPSv3在大氣、陸面、海洋、海冰等各方面的模式分辨率、物理過程參數(shù)化均得到提高和優(yōu)化。大氣模擬垂直范圍由40公里擴展至65公里，平流層關(guān)鍵動力過程、熱帶降水、東亞獨特氣候特征模擬性能均得到顯著提升；更新陸面模擬地表覆蓋資料，改進湖泊、農(nóng)田下墊面模擬，還提出了模擬植被生態(tài)過程的動態(tài)物候方案，取代固定日期的模擬方式。海洋模擬水平分辨率提高到全球均勻0.25°，垂直深度達5500米。
同化能力強弱決定了初始場精準與否，關(guān)乎模式在怎樣的起點上開始運算。BCC-CPSv3采用的多圈層耦合同化子系統(tǒng)實現(xiàn)了對海洋、海冰、大氣多源資料的協(xié)調(diào)同化，大氣分析資料分辨率達到0.45°，海表溫度、海冰密集度等資料分辨率達到0.25°，為氣候模式運算奠定了堅實地基。
BCC-CPSv3還包含具備24個集合樣本的集合預報子系統(tǒng)，能夠博采眾長，盡可能地消除由觀測、分析誤差以及大氣系統(tǒng)固有混沌引起的預報不確定性。
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