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前两天说了那么多气象台与各种“不友善”的气象灾害如何作斗争，暴雨预报也好，台风路径强度预报也罢，在人为干涉把它们变成大家每天看到的天气预报之前，都离不开数值天气预报的照拂。今儿的故事听上去有点玄，但却是目前以及未来我们天气预报的核心——数值预报系统，而故事的主角，竟然。。。是一颗葡萄？！

http://wx4/large/781c1bd7ly1fdhv2fplpyj209q08j0sr.jpg竟是自家的一颗（划掉）一串葡萄？！" TITLE="故事的主角 竟是自家的一颗（划掉）一串葡萄？！" />

干嘛非和一颗葡萄过不去？！不种出来誓不罢休！

这颗，大概是一串？让预报员们夜不能寐的葡萄，它到底是个什么来头啊~小小葡萄，还能反了天，何必跟它过不去呢。非也，非也，它可能耐大了去了！下面先官方来一波神经衰弱~

我们所说的葡萄GRAPES，G-P-A-P-E-S（强迫症爆发的萌台强行分隔号），指的是Global/Regional Assimilation and Prediction System（四六级没过的自动忽略）全球/区域同化预报系统，划重点时间到：它是我国自主研发的新一代数值预报系统！没错，此葡萄就是结合了咱国家最厉害的气象学、计算机、数学、物理等领域的无数科学家共同努力，创造出来的结晶，中国的数值预报系统。

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​最近上镜率很高的数值预报相信你们听的耳朵也快长茧子了，数值天气预报，是衡量一个国家天气预报技术和水平最重要的标准。EC（欧洲中心）、Metoffice（英国）、NCEP（美国）等都是气象界耳熟能详的模式系统，此外，日本、德国、加拿大等国家也都拥有自己的模式系统。

有的小伙伴们说，既然有那么多可供选择的模式，花那么多时间精力研发，不如直接选一个用得了~人家费尽心力才得到的宝贝哪有那么容易就和你共享？没门！先不说引进国外模式需要花费重金，就算引进也只能是别人淘汰下来的旧版本，不能及时升级模式新技术，再加上没有考虑中国独有的气象地理环境因素等等，用起来限制多多。 

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​所以说，别人家都有，我们怎能没有？！话说起来简单，但这。。。葡萄，也太难种出来了！自2001年以来，气象局组织了一大票人没日没夜地研发，立志非得种出这本国葡萄不可！终于，04年，葡萄的雏形初具——grapes区域中尺度数值预报系统初步实现准业务运行；十几年又过去了，2016年6月1日，历史性的日子，迎来葡萄大丰收，grapes全球数值模式系统全面实现业务化运行，要知道全世界本来也没几个国家有全球数值模式系统啊！吃着自家产的葡萄，滋味无可比拟！

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小小的葡萄，内心世界真丰富

说完葡萄的血泪种植史，让我们走进它的内心世界，看看它到底有什么神通广大的能耐。

目前葡萄全球模式的水平分辨率为25公里，垂直分辨率有60层，扔进该模式运行的同化资料（提供模式计算开始前的初始场）包括了：地面观测资料（降雨啊，地面气压啊等等）、探空观测资料（高空风多大，气温多地等等）以及风云三号卫星、NOAA卫星、Metop卫星等海量卫星资料。

有了这些数据资料，通过资料同化技术揉合形成驱动预报的初始大气状态，进而输入葡萄全球模式，最后由大型超级计算机计算获得数值模式产品。嗯？你说都有啥产品？多到眼花缭乱啊~除了看着十分友好的比如格点化（不懂去翻昨天第三弹~）“降水”“高空风场”“温度”等，也有看着十分抽象的“散度”“涡度”等等等等。。。总之，很多，晒个图你们随意欣赏一下，觉得好看就行，别在意那些物理意义。

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​上述那些形形色色的产品的可预报时效为240小时，嘛，理论上来说，看看它们，你就能预报未来10天的天气啦，至于准不准，再议。

总的来说，它的短期时效（3天以内）预报效果相较于曾经中央气象台的T639（引进美国NCEP资料同化系统 中国本地化后的模式系统）来说，还是优秀了不少。尤其是在高温预报上的表现最为抢眼，多次预报效果超过模式界佼佼者EC，此处应有掌声~

当然，作为全球模式，不能局限于自己国家的天气，自从有了葡萄，咱们也能知道万公里外的美国是不是又连下了几天暴雪，欧洲是不是又酷暑到可以上街煎蛋了，想想觉得天气预报似乎真的很有乐趣的样子。（真的不是错觉吗？） 

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说了这么久全球模式，小不点葡萄区域模式也跳出来表示自己其实辈分最大，自04年3月2.0版本开始业务应用后，人小鬼大的它又经历了多次打怪升级，到14年6月蜕变成4.0版本。比全球模式更牛的是，因为更针对于中小尺度的局地性天气预报，区域模式的水平分辨率已经变态到3公里级别，精细化程度高，理论上（这个微妙的词又出现了）存在能够预报仅间隔你两条街的气象台下不下雨的可能性。另外，区域模式还开发了集合预报系统，在台风路径预报上默默地奉献着。 

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​要培育更优质的葡萄，同志们仍需努力 

不知不觉快到尾声，也是时候来点儿压力，敲打敲打自己了。

葡萄的诞生虽然令人鼓舞，但负责任来讲，它和国际上最优秀的模式系统比起来，差距仍然存在，而这差距主要表现在预报准确率和系统稳定性上。

就拿24小时降水预报来说，EC模式2016年的暴雨准确率能够接近20%，葡萄还很难与之匹敌，但预报效果总体优于T639。在系统稳定性方面，虽然在一些强降雨过程个例中，葡萄在中长期（4-10天）预报时效的降雨带把握尚可，但随着时间的推移，一步步把雨带往歪里调，最后直接调整没了，弄得预报员也是哭笑不得。 

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​所以说，要培育出来更优质的葡萄啊，科学家们还有很长的路要走。

比如，进一步完善模式表征风雨等现象的物理过程和优化模式的心脏--动力框架等。而且随着风云四号卫星上天，未来卫星资料的进一步精细化对葡萄资料同化的改进作用也将逐渐体现。最后的最后，希望以后我们的葡萄也能走出国门，销往世界，为更准确更人性化的天气预报出一份力。

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致谢：本科普文章获得无所不能专家团中的兴良老师、小宫同学以及老唐博士的大力支持！感谢大家的阅读！