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中国气象局数值预报中心副主任、研究员沈学顺:
用十几年时间做好一件事

来源:中国气象报社   发布时间:2018年01月13日20:32
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  中国气象报记者 牛彦元 申敏夏

  2002年11月,沈学顺回国,致力于研发我国自主知识产权的数值预报系统——新一代全球/区域多尺度通用同化与数值预报系统(GRAPES)。

  那时,我国数值天气预报业务刚起步,数值模式系统的主体框架全部由国外引进。由于引进的业务模式系统缺乏完整性和再开发性,我国数值预报水平与发达国家相比,在模式的性能、资料同化、模式预报准确率等方面均存在较大差距。

沈学顺在讲解数值预报业务情况。

  天气预报的业务需求大、数值预报综合性较强、国家科研实力薄弱、人才队伍欠缺……沈学顺面临不小的挑战。

  可他怀着满腔热情——“在国外待的时间越长,越想着能为国家做一些事儿。”

  十几年里,沈学顺的身份在不断变化:任中国气象局数值预报创新基地首席研究员,创新基地副主任、主任,中国气象局数值预报中心副主任,首批科技领军人才,入选第一批国家“万人计划”,成为国家重点领域创新团队——数值预报团队的负责人,国家气象创新工程“高分辨率数值模式和资料同化”的首席科学家……

  可他的初心从未改变——就是要走出一条我国自主研发的数值预报之路。他深知发展数值预报模式的重要性——“没有数值预报之前,预报室里满屋子挂的都是天气图。预报是通过手画的天气图来推算冷空气的移动速度、降雨开始时间等,误差非常大。”可自从引进数值预报系统后,系统能够根据初值直接进行计算分析,通过模式计算出未来天气的发展变化,预报准确率和时效性得到大幅提升。

  如今,他的努力有了成效。2006年,在沈学顺等人的带领下,GRAPES系统研发取得显著成效,建立起从模式到同化、有限区/全球一体化的研究与业务通用的数值预报系统;2007年到2009年,沈学顺和他的团队又搭建起我国第一个全球数值预报模式系统,这套系统的预报准确率在逐年提高;作为首席研究员和团队负责人,他设计并主持研发的全球中期预报系统GRAPES_GFS,是我国首次拥有自主知识产权的全球中期天气预报系统,成为中央气象台和各省(自治区、直辖市)气象台天气预报的核心技术和科学依据。

  作为系统研发带头人,沈学顺也带出了一支“高能”团队。数值预报业务综合性强,除需要大气科学专业的人才外,数学、物理、计算机专业的人才都不能少,分工更是极为细致。最开始,从事数值模式研发工作的只有十几个人,而这些人连运行从美国引进的数值预报模式经验都没有,也没有写程序、推公式的基础。可就是这样的“草台班”,最后成了“精英队”——五年时间,从无到有,不但能够报出结果,还形成了研究方式和方法。

  如今,从观测到计算,再到模拟成预报员能够接受的图形和数据,“高能”团队里的每个成员各司其职,有的负责观测资料处理,有的搭建并维护数据库,有的则做动力学框架,有的要做误差订正。2006年,沈学顺带领的团队被中国气象局授予“全国气象科技工作先进集体”称号,他本人被中国气象学会授予“全国优秀气象科技工作者”称号。2015年,他被推选为气象部门先进典型人物。2016年,他被授予“全国优秀科技工作者”称号。

  这些年,经常出国交流的沈学顺发现,那些数值预报先驱国家的科技工作者渐渐愿意和他讨论问题了。“以前是‘交易’关系,现在变成伙伴关系了。”

  这些变化,让沈学顺对于未来信心满满。“我们要建立一个体系,既要有确定性预报,又要有集合预报,争取在未来两年实现从GRAPES单一的确定性预报业务发展到GRAPES全球集合预报业务。最终,要在国际上更有发言权,让处于数值预报模式研发‘第一梯队’的国家有一天也来参考我们的预报产品。”

  (责任编辑:郝静)

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