我院孟现勇教授成果获评“十三五”以来我国气象行业优秀科技成果

作者:李祥超发布者:乔治发布时间:2023-03-07浏览次数:1205

近日,我院收到中国气象局发来的气象科技成果评价证书(编号:中气科成评[2022]094)。由我院孟现勇教授牵头负责,中国气象局国家气象信息中心、中国水利水电科学研究院及中国农业大学等单位参与研发的“SWAT模型中国大气同化驱动数据集(The China Meteorological Assimilation Driving Datasets for the SWAT model CMADS获评十三五以来气象行业优秀成果。

气象科技成果评价证明

根据《气象高质量发展纲要(20222035年)》(国发〔202211号)、《国务院办公厅关于完善科技成果评价机制的指导意见》(国办发〔202126号)和《中国气象局气象科技成果评价暂行办法》(中气规发〔20212号)要求,中国气象局组织开展了“十三五”以来气象行业科技成果评价工作。经中国气象局审定,形成了“十三五”以来气象科技成果评价结果。这也是气象部门首次开展行业科技成果全面评价,在择优推荐、专家评审和综合评价的基础上,百项成果从面向气象行业征集的251项成果中脱颖而出,涵盖天气预报、气候与气候变化、综合气象观测、气象信息、气象服务与应用气象、基础研究等领域,为气象高质量发展注入创新动能。

成果公示

成果评价情况

成果登记证书

成果简介:SWAT模型中国大气同化驱动数据集(CMADS)受国家自然科学基金青藏高原陆面再分析关键技术及数据集十二五科技支撑计划——南水北调中东线工程运行管理关键技术研究与示范联合资助。CMADS数据集旨在为气象下游用户(如:水文、面源污染等)解决并提供具有统一规程(经纬度,高程)、同化更多数据源、利用大量观测站同化订正且可靠的模式气象输入数据。通过对我国区域近40年(1979-2018年)再分析数据进行完成订正,通过变分同化、卷积神经网络优化插值等系列繁杂工作,成功将我国本地化的网格气象产品二次生产为面向水文等下游用户所需的高精度模式气象输入产品,极大的提高了用户科研数据精度及效率。


CMADS数据集时空分布


  
大气驱动场质量是影响下游用户结果产出的重要因素之一,较差的大气驱动场通过误差传递,使其驱动的水文等下游领域模型输出结果不确定性增加。我国幅员辽阔且地形复杂,传统气象观测站已不能满足大尺度水量、能量平衡过程的模型驱动研究工作。现阶段,将格网化大气再分析数据通过虚拟台站形式耦合驱动水文等物理模型势在必行。CMADS数据集是国内最早、且唯一将格网化产品通过大数据技术,应用于水文、环境等下游领域以驱动模式的数据集。在科技创新方面,首先,CMADS格网数据集背景场采用先进的多重网格变分(STMAS)分析同化算法,结合我国地面气象自动观测站、CMORPH降水、MERRA2降水及ERA5/ERA-Interim背景场(其中,CMADS数据集2008-2016年同化源采用国家气象信息中心CLDAS强迫场),最终建立40CMADS气候格网数据集(CMADS-GRID)。其次,基于CMADS-GRID驱动陆面模式 CLM 3.5,在通过全国土壤温度观测站验证后,生成了40年十层土壤温度陆面分量数据集(0.7 cm,2.8 cm,6.2 cm,11.9 cm,21.2cm) 。最终,基于前期40年大气格网 (CMADS-GRID)及土壤温度数据集(CMADS-ST),结合团队发表在Nature杂志的机器深度学习大数据技术、卷积神经网络优化插值等技术,完成了质量控制、数据采样、格式转换及水热平衡物理一致性检验等大量工作,建立了一套覆盖整个东亚地区,具有统一规程虚拟台站(经纬度,高程)的40CMADS系列数据集(时间分辨率:逐日,空间分辨率:1/3°(5.85万台站)1/4°(10.4万站)1/8°(41.6万站)1/16°(166.4万站),提供要素:日平均温度、压强、相对湿度、比湿、风速、24h累计降水、土壤温度)CMADS进一步从源头上增强了基层科研用户气象数据精度。

CMADS数据集用户分布


  
近年来,CMADS数据集已处于全面应用阶段,已得到包括中国气象局、环保部、水利部及高校等近千余机构广泛应用。其中,在保障国家层面重大项目方面,CMADS数据集被应用于第二次全国污染源普查,为我国第二次全国污染源普查工作提供了重要的基础气象数据保障。同行总体评价认为:CMADS驱动SWATVIC等水文模式在中国乃至东亚各流域表现力总体优于TRMM等其它再分析数据集。目前,CMADS数据集已被国内外学术界公认并广泛应用。据不完全统计,CMADS数据受众群体已超115万人,已收到上万次数据申请,已支持近400余篇文献发表,已助力包括97项国家自然科学基金及38项国家重点研发计划项目的实施。

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