产品介绍

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  城市气象服务保障，是守护城市安全运作的重要一环，更是推动城市高水平发展的核心科技力量之一。作为深耕城市气象领域的国家级科研力量，北京城市气象研究院（以下简称“城市院”）紧扣国家战略需求，以《北京城市气象研究院改革试点方案》为依据，深化科技体制机制改革，在机制创新、技术突破、业务支撑、人才教育培训、开放合作等全链条上持续发力，通过科技攻坚破解城市气象难题，以实干笃行护航城市发展，不断书写城市气象科研与服务的新篇章。

  推动改革破局，重点是系统谋划。城市院围绕联动机制、学科重构、资源整合、管理提效四大维度，在北京市气象局党组的支持下，系统性构建支撑改革纵深推进的坚实框架，为创新活力全面迸发筑牢根基。

  以联动协作为抓手，建立首都气象工作联席会议机制 ，在发展规划编制、学科布局优化、重大科研任务部署等关键环节，与中国气象局相关直属单位高效联动。自2023年起，联合中国气象科学研究院开展华北地区地形与城市影响下的风暴系统演变观测试验，共建大气边界层与区域污染相互作用野外试验基地，并建设中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心北京分中心，进一步强化科研协同。

  系统性重构学科体系以精准发力。一方面聚焦城市气象观测与大气本底监测、城市气象精细预报、城市气候与气候平均状态随时间的变化三大关键领域，整合资料同化、区域数值预报等研究方向，巩固核心竞争力；另一方面瞄准新能源气象、人工智能气象应用等新兴领域，强化城市气象新兴技术创新研发。最终形成三个关键领域、六支科研团队、八个研究科室的布局合理、协同高效的研发格局。

  优化资源配置，推进中国气象局城市气象重点创新团队、重点开放实验室建设，联合京西智谷成立AI与数字气象应用研究联合实验室，发起成立城市气象科技联盟，构建“创新团队+联合实验室+科技联盟”的创新有机体。

  突破传统评价体系以提质提效，建立以业务需求为导向的科研立项机制、以业务贡献为导向的人才评价机制、以业务转化为导向的成果激励机制，激发创新热情。

  城市院作为国家级气象科研院所，持续强化科学技术攻关，坚持以国家需求为导向，着力提升城市气象防灾减灾、生态文明建设和应对气候平均状态随时间的变化等能力，一系列创新成果不断涌现，并在关键领域获得落地应用，为气象高水平质量的发展注入强劲科技动能。

  锚定“引领城市气象科学技术创新发展，构建城市气象防灾减灾科技支撑主阵地”目标，城市院在多个关键技术领域实现系统性突破。在国际上首创“百米级、分钟级”及“十米级”微尺度天气预报技术体系，将预报空间网格距从公里级精细至百米级、十米级，更新时间缩短至分钟级，明显提升复杂地形和城市环境下的气象预报能力。该技术入选世界气象组织高影响天气预报示范计划，奠定了我国在城市气象预报领域的国际领头羊，技术成果获得国际同行专家高度认可。

  同时，在人工智能气象模型、全国龙卷风可分辨数值预报、新能源气象预报等多领域持续发力，推动技术自主创新。构建“灵犀”人工智能预测模型和“灵犀”智能预报员，在强降水预报、多源资料和预报结果人工智能判识等多场景中表现卓越，实现算法、算力和数据的全面自主可控；高分辨率风能太阳能数值预报系统成为国家级风能太阳能预报业务的核心组成部分，为国家新型能源体系建设和能源结构转型提供技术支撑；首创龙卷风可分辨短临集合数值预报技术，实现了中国中东部（包括东北地区）龙卷风生消演变关键机制和重要特征的“显式模拟”，可提供日内更长时效的龙卷风时空、强度预报信息，为龙卷风预报提供了新思路。

  创新的核心在人才，发展的关键在合作。城市院在引育留用、开放合作上齐发力，为发展蓄能。

  城市院将70%的基本科研业务经费用于青年科研专项基金，近两年资助47项青年项目；设立国际及地区合作基金，资助专家开展科研与青年骨干中长期访学交流。同时，邀请国际知名专家加入科学指导委员会，选派骨干参加国际交流，培养国际视野人才。截至目前，城市院有1人担任世界气象组织世界天气研究计划（WWRP）科学指导委员会（SSC）委员，2人入选世界气象组织人工智能临近预报试点项目，12人次入选中国气象局高层次科学技术创新人才计划，17人次入选北京市各类人才项目，构建层次多元、充满了许多活力的人才队伍。

  城市院坚持“走出去”与“引进来”双向发力。国际方面，参与世界天气研究计划、世界气候研究计划，联合美国大学大气研究联盟成立城市气象国际联合研究中心，开展城市对降水和雾—霾影响科学试验，成果纳入世界气象组织联合研究示范项目；国内方面，与北京大学、中国科学院大气物理研究所共建气象大数据实验室，联合15个省（自治区、直辖市）气象部门组建“大北方区域数值模式体系协同创新联盟”，实现资源共享、协同攻关，推动成果向全国辐射。

  经过改革攻坚，城市院交出了一份“改革有成效、科研有突破、业务有支撑、人才有成长”的亮眼答卷。未来将持续强化关键研发技术，为城市防灾减灾、“双碳”目标、低空经济等方面提供更坚实的气象科技支撑，在建设国际一流城市气象研究机构的道路上稳步前行。

  城市院的科研成果并非束之高阁，而是深度融入国家重大活动保障、城市安全运作和精细治理、关键行业服务等各领域，展现出强有力的业务支撑能力。

  城市院自主研发的“百米级、分钟级”与“十米级”微尺度天气预报技术，已成为高精度气象服务的核心支撑。该技术自北京2022年冬奥会首次大规模应用以来，已先后服务于杭州亚运会、成都大运会、中国—中亚峰会等一系列国家重大活动保障，实现了“一场一策、一项一策”的精准气象服务，成为展现中国气象科学技术水平的一张“科技名片”。

  在城市安全与防灾减灾方面，多波段雷达组网应用系统（睿图—雷达系统）实现了强对流天气的自动识别与预警，冰雹识别精度（重叠区验证一致率）超95%，北京山区定量降水估测误差降低30%；国内首个龙卷风可分辨尺度短临集合数值预报系统的成功研发，使提前24小时预报龙卷风高危区和龙卷风特征成为现实。

  在行业服务应用方面，城市院成果已推广至全国10余个省市级气象部门，并在民用航空、电力、环境、能源等领域实现跨行业应用。全国3公里分辨率风能太阳能数值预报系统支撑全国新能源功率预测与电网调度；多时空尺度环境气象数值预报系统为京津冀、华北区域与汾渭平原等重点区域提供精细化空气质量预报产品，并结合发布人工智能集合预报订正技术和空气质量预报智能化解析产品；“百米级、分钟级”和“十米级”微尺度天气预报技术已推广到全国十余个气象部门，助力当地高精度气象预报服务。

  回顾过去，城市院始终秉持“聚焦城市、立足北京、对全国，支撑业务、创新高效”的指导思想，推动一系列前沿科技成果转化为惠及民生的实际应用。展望未来，城市院将持续深化跨部门协作，加强复合型人才教育培训，持续为城市防灾减灾、低空经济发展等方面提供科技支撑，为气象高水平质量的发展作出新贡献。

  “百米级、分钟级”高精度 “睿思”系统在北京2022年冬 奥会气象服务中应用

  研发适用于复杂山地及超大城市环境下的多源多时空尺度稠密气象资料的“百米级、分钟级”快速融合预报核心技术及相应预报系统，发展适用于复杂山地环境的大涡数值预报多项关键技术、物理方案和预报系统，以及城市建筑物可分辨尺度风场快速诊断模型及预报系统。

  可直接解析、模拟对流的发生发展过程，明显提升对强降水落区、强度及极端风场的预报精度，完成全国对流可分辨（3千米）的逐小时迅速更新循环系统构建与多技术集成，实现快速更新多尺度分析和预报系统—短期预报子系统（CMA—BJ）的持续迭代升级，为多种类服务提供高质量支撑产品，不断推动对流可分辨尺度区域数值预报能力提升。同时研发华北区域对流尺度集合预报技术，建立业务预报系统。

  保障算力供给，实现模型算法与数据的独立自主可控；研发信息平衡方案以提升强降水预报准确性，并结合中国地区天气气候特征开展针对性微调优化。2024年7月至8月汛期天气过程的检验根据结果得出，“灵犀”短期降水预报模型在强降水预报（6小时累计降水量≥25毫米）方面的评分较其他人工智能大模型平均提升20%以上。

  研发的睿图—风光（RMAPS—WIND） v1.0 是我国首个通过中国气象局业务准入的高分辨率专业风能太阳能数值预报系统，为全国各省（自治区、直辖市）气象部门风能太阳能预报业务及服务提供技术与数据支撑，构建全国3千米分辨率、逐15分钟输出、覆盖0—100 小时预报时效的风能太阳能预报系统，同步构建支撑电力气象行业应用的新一代核心预测技术体系。

  支撑北京2022年冬奥会气象保障服务，首次在我国中纬度山区复杂地形下开展冬季多维度气象综合观测，首次实现复杂山地“百米级、分钟级”精细化气象业务预报

  9月，“睿图—新一代无缝隙多尺度数值预报模式体系”“RMAPS—WIND v1.0风能太阳能数值预报系统的研发及应用”在中国气象局2022年度“十三五”以来气象科技成果评价中获优秀

  8月，牵头申报的“百米尺度城市陆气耦合机理研究”获国家自然科学基金重点项目资助

  12月，气候平均状态随时间的变化对城市群影响和风险研究团队入选第二批中国气象局青年创新团队

  9月，牵头建设的“智慧气象北京市人工智能应用场景联合研发平台”被列为首批北京人工智能应用场景联合研发平台之一

  10月，“城市微尺度气象快速模拟预报系统及关键区域场景应用”在中国气象局2024年度组织的气象科技成果评价中获优秀

  11月，召开极端天气下城市防灾减灾气象科技成果发布会，发布灵犀极端降水大模型等16项城市气象代表性成果

  5月，牵头完成的“冬奥会百米分钟级气象预报技术创新及其在国家和首都关键场景的应用”科技成果获评北京市科学技术进步奖二等奖；获评第七届全国文明单位

  8月，“睿图—雷达系统v3.0a（环北京500米网格多波段雷达组网应用系统）”在中国气象局2025年度组织的气象科技成果评价中获优秀

  主办：中国气象局办公室承办：中国气象局气象宣传与科普中心（中国气象报社）协办：国家气象信息中心