A08060399其他计算机软件,C16010302行业应用软件开发服务,C23110100计算机设备和软件租赁服务

为实现多时间尺度高分辨率天津地区环境气象预报和定量化环境气象条件评估，需要开发环境气象预报与评估数值预报分系统，系统包括五部分内容：环境气象数值预报功能、环境气象数值评估功能、环境气象模式前后处理功能、环境气象数值模式开发应用平台功能，并提供相应的业务运行高性能计算服务。具体为：建立天津环境气象预报和评估模型，通过同化模块、预报模块、评估模块、后处理模块、检验模块和显示模块开发，实现多时间尺度（0~30d）高分辨率天津地区霾和空气质量预报，保证关键要素（PM2.5、能见度、臭氧、霾等级）预报相对误差小于35%；实现气象条件对空气质量影响数值模式定量评估，具备PM2.5和O3双重解析能力；具备模型需要相应配套功能，数据接口融入天擎，通过模型检验和产品二次开发功能嵌入，支撑模式系统开发和调优；通过B/S架构的页面提供符合业务人员需求的可视化产品，有效支撑环境气象预报和评估业务高质量开展。为支持“环境气象预报与评估数值预报分系统”业务运行，提供59 Tflops以上峰值计算资源的高性能计算服务，70TB以上的在线存储，具体内容可见备注。

预报模型：与现有天津环境气象数值模式版本体系一致，以源同化技术为依托，实现排放源空间优化更新；新增气象和反应性气体同化功能，优化气溶胶同化功能（地面PM2.5、PM10浓度、卫星AOD），包括短临预报（时效48h），短期预报（时效120h，具备多气象场驱动，本地化改进边界层参数化方案中的湍流闭合常数、湍流普朗特数、最小湍流扩散系数等参数），中期预报（时效15d），长期预报（时效30d）和污染天气数值预报分析功能。其中臭氧预报要求气溶胶光学模块改进，增加臭氧非均相化学反应；污染天气数值分析预报功能与现有天津环境气象模式体系一致，通过模式代码改写，增加标记法源追踪技术和过程速率分析技术，实现PM2.5和O3区域输送来源定量解析、水平输送、垂直输送、湍流混合等定量计算。分项预算金额：63.6万。 评估模型: 基于多模式体系构建环境气象评估系统，实现气象条件对PM2.5、PM10和O3影响定量评估，重污染成因定量解析，区域输送定量评估和大气环境容量定量评估。城市尺度环境气象评估模型(500m~1km)，实现天津关键信息精确配置，结合多模式体系解析多尺度环境问题。实现机器学习和数值模式在环境气象评估中应用。分项预算金额：36万。 高性能计算租赁：租用59Tflops以上峰值计算资源的高性能计算服务，70TB以上的在线存储。分项预算：144.9万元。 模式前后处理功能：研发一套界面化且适用于环境模式调试改进和模式产品二次开发的软件系统，前处理功能技术上实现环境气象模式同化模块与天擎系统对接，动态排放源制作；后处理功能技术上实现模式产品框架式二次开发（机器学习MOS订正和组合指标计算），模式配置出图和站点数据加工，环境智能网格底板数据预处理，环境模式敏感性测试，软件系统同时兼容天津环境模式、CMA模式和再分析资料，为环境数值模式开发应用功能（产品界面可视化）提供服务接口和数据支撑。分项预算金额：56.4万。 环境气象数值模式开发应用功能：以气象大数据云平台为基础，实现环境模式数据、算法和存储与天擎对接。基于B/S架构模式，优化原有一体化平台，在产品升级基础上，保障原有显示应用功能无缝衔接，新增环境气象数值模式可视化功能（嵌入一体化平台），实现9类天津环境气象模式预报产品交互式分析和5类环境气象模式评估产品可视化，开发相应应用功能界面，实现环境气象预报和评估模式系统数据资料管理，运行监控，模式产品自动检验，通过模式升级优化原有智能网格环境预报衔功能。分项预算金额：73.2万。