A08060399其他計算機軟件,C16010302行業應用軟件開發服務,C23110100計算機設備和軟件租賃服務

為實現多時間尺度高分辨率天津地區環境氣象預報和定量化環境氣象條件評估，需要開發環境氣象預報與評估數值預報分系統，系統包括五部分內容：環境氣象數值預報功能、環境氣象數值評估功能、環境氣象模式前后處理功能、環境氣象數值模式開發應用平臺功能，并提供相應的業務運行高性能計算服務。具體為：建立天津環境氣象預報和評估模型，通過同化模塊、預報模塊、評估模塊、后處理模塊、檢驗模塊和顯示模塊開發，實現多時間尺度（0~30d）高分辨率天津地區霾和空氣質量預報，保證關鍵要素（PM2.5、能見度、臭氧、霾等級）預報相對誤差小于35%；實現氣象條件對空氣質量影響數值模式定量評估，具備PM2.5和O3雙重解析能力；具備模型需要相應配套功能，數據接口融入天擎，通過模型檢驗和產品二次開發功能嵌入，支撐模式系統開發和調優；通過B/S架構的頁面提供符合業務人員需求的可視化產品，有效支撐環境氣象預報和評估業務高質量開展。為支持“環境氣象預報與評估數值預報分系統”業務運行，提供59 Tflops以上峰值計算資源的高性能計算服務，70TB以上的在線存儲，具體內容可見備注。

預報模型：與現有天津環境氣象數值模式版本體系一致，以源同化技術為依托，實現排放源空間優化更新；新增氣象和反應性氣體同化功能，優化氣溶膠同化功能（地面PM2.5、PM10濃度、衛星AOD），包括短臨預報（時效48h），短期預報（時效120h，具備多氣象場驅動，本地化改進邊界層參數化方案中的湍流閉合常數、湍流普朗特數、最小湍流擴散系數等參數），中期預報（時效15d），長期預報（時效30d）和污染天氣數值預報分析功能。其中臭氧預報要求氣溶膠光學模塊改進，增加臭氧非均相化學反應；污染天氣數值分析預報功能與現有天津環境氣象模式體系一致，通過模式代碼改寫，增加標記法源追蹤技術和過程速率分析技術，實現PM2.5和O3區域輸送來源定量解析、水平輸送、垂直輸送、湍流混合等定量計算。分項預算金額：63.6萬。 評估模型: 基于多模式體系構建環境氣象評估系統，實現氣象條件對PM2.5、PM10和O3影響定量評估，重污染成因定量解析，區域輸送定量評估和大氣環境容量定量評估。城市尺度環境氣象評估模型(500m~1km)，實現天津關鍵信息精確配置，結合多模式體系解析多尺度環境問題。實現機器學習和數值模式在環境氣象評估中應用。分項預算金額：36萬。 高性能計算租賃：租用59Tflops以上峰值計算資源的高性能計算服務，70TB以上的在線存儲。分項預算：144.9萬元。 模式前后處理功能：研發一套界面化且適用于環境模式調試改進和模式產品二次開發的軟件系統，前處理功能技術上實現環境氣象模式同化模塊與天擎系統對接，動態排放源制作；后處理功能技術上實現模式產品框架式二次開發（機器學習MOS訂正和組合指標計算），模式配置出圖和站點數據加工，環境智能網格底板數據預處理，環境模式敏感性測試，軟件系統同時兼容天津環境模式、CMA模式和再分析資料，為環境數值模式開發應用功能（產品界面可視化）提供服務接口和數據支撐。分項預算金額：56.4萬。 環境氣象數值模式開發應用功能：以氣象大數據云平臺為基礎，實現環境模式數據、算法和存儲與天擎對接。基于B/S架構模式，優化原有一體化平臺，在產品升級基礎上，保障原有顯示應用功能無縫銜接，新增環境氣象數值模式可視化功能（嵌入一體化平臺），實現9類天津環境氣象模式預報產品交互式分析和5類環境氣象模式評估產品可視化，開發相應應用功能界面，實現環境氣象預報和評估模式系統數據資料管理，運行監控，模式產品自動檢驗，通過模式升級優化原有智能網格環境預報銜功能。分項預算金額：73.2萬。