优秀成果展示——雅江北岸易地扶贫搬迁区沙尘监测评估与预报预警系统建设项目(沙尘预报预警分系统）
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发布时间：2024/10/22 0:00:00
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| 成果评价编号： |
中气科成评[2023]066 |
| 评价结果： |
良好 |
| 成果名称： |
雅江北岸易地扶贫搬迁区沙尘监测评估与预报预警系统建设项目(沙尘预报预警分系统） |
| 完成单位： |
西藏自治区气候中心、中国科学院西北生态环境资源研究院、山南市气象局、成都润联科技开发有限公司 |
| 成果形式： |
应用研究和技术开发类-系统 |
| 研究领域： |
气象服务与应用气象 |
| 评价年份： |
2023 |
| 完成人： |
马鹏飞、张正偲、张东东、落桑曲加、许德生、黄晓清、次旺、陈涛、拉珍、扎多、次旺顿珠、牛晓俊、次丹卓玛 |
| 成果简介： |
本项目为十三五重点建设项目，经费来源于国家发改委，立项经费997万元，开发了沙尘天气数值预报系统和沙尘天气外推预警系统和业务平台。
通过项目建设，解决了雅江易地扶贫搬迁区沙尘监测难以实现的问题，填补了高海拔、复杂地形沙尘预报预警的空白，实现山南地区沙尘天气的实时监测，得到山南地区沙尘天气的主要沙源以本地江心洲和河漫滩为主，雅江上游日喀则地区为辅的主要结论；沙尘移动路径即受西风和印度季风的控制，又受局地气流（山谷风）的影响；沙尘的沉降区为贡嘎—泽当中部位置。基于上述研究成果，结合数值模式，同化本地观测资料，实现沙尘天气的预报预警，为山南地区通过植树造林治理沙尘提供基础数据和决策依据。
创新程度：1）糅合了WRF/Chem模式和GRAPES_SDM沙尘预报模型。目前沙尘天气预报方法有很多，其中数值预报方法已表现出客观定量预报的巨大潜力，成为气象业务预报中具有影响力的预报方法。但在高原地区，由于基础数据缺乏，还有待于进一步本地化。WRF/Chem 模式（ 3.0 版本以来）已经考虑了沙尘的起沙、传输和沉降过程，可用于沙尘的模拟研究，是目前沙尘暴模式中比较先进的模式。2）基于实测数据进行模型优化。高海拔、低气压和高峡深谷地形独特的自然环境，导致以往模型难以复制。本项目加密野外气象观测站点，实施野外实地风沙观测，开发基于实测资料的WRF/Chem模式和GRAPES_SDM沙尘预报预警系统，实现了雅江中游易地扶贫搬迁区的沙尘预报预警。3）扩展了模型研究内容。本系统不仅实现了沙尘预报预警，还明确了沙尘的物源、移动路径和沉降区域。
学术水平：研究成果得到国内外同行的认可，发表学术论文9篇，包括3篇SCI论文和8篇CSCD论文。
技术进步：1）通过本项目，扩展了全球领先的WRF/Chem沙尘预报模式研究范围，将自建的自动站和研究区域内气象局台站站观测的风场、温度和湿度等资料同化到模式中，优化模式的初始场，实现对山南地区沙尘天气的预报。2）利用各种自动站的视频监控数据、雅江的地表数据、实况数据等，采用机器学习的技术，采用多变量LSTM预测模型，通过各种方式处理成特征在时间维度上整齐的多维时序序列，并且根据沙尘发生的时段对数据进行标注。使用这些数据训练LSTM时序模型参数，实现对沙尘天气的自动监测和预测。3）利用大数据、云计算等计算机信息技术，开发数据调用和存储灵活、界面方便实用、业务服务功能齐全、服务产品丰富、满足实际业务需求的沙尘天气监测、预报预警与实况的验证，通过GIS系统，基于各种观测数据展示，卫星监测产品展示，预报预警产品展示，提供数值对比分析验证等功能。
雅江北岸易地扶贫搬迁区沙尘监测评估与预报预警系统建设项目(沙尘预报预警分系统）开发了沙尘天气数值预报系统，沙尘天气外推预警系统和业务平台。通过系统18个月的稳定运行，取得了以下成效，第一，平台在西藏自治区气候中心和山南市气象局进行业务化应用，并制作沙尘预警气象服务产品，实现了山南地区沙尘天气的实时监测，获得了山南地区沙尘天气的主要沙源、移动路径、沉落区域等信息；2)该平台的推广应用大大提高了西藏沙尘预报预警服务水平，实现了沙尘天气的预报预警，有效的对内对外开展沙尘预报预警气象服务，为交通出行、生产等活动提供了精准服务。3）山南地区沙尘天气的主要沙源、移动路径、沉落区域等信息，获得了为山南地区通过植树造林治理沙尘提供基础数据和决策依据。此外，通过本项目，申请了2个软件著作权和1个实用新型专利。 |
