国家科技支撑计划课题申报书

国家科技支撑计划课题申报书（试行）项目名称：南方冰雪灾害天气预测预警评估技术研究课题名称：冰雪天气预测预警技术研究项目组织单位：湖北省科技厅课题申报单位：武汉中心气象台课题负责人：龙利民起止年限：2008年07月至2010年06月中华人民共和国科学技术部二○○八年三月编写说明1．本申报书由课题申报单位组织编写，经单位主管部门[国务院有关部门（单位）科技司（局），地方科技厅（委、局），国资委直属公司]审核同意后上报项目组织单位。2．编写要求（1）课题目标符合项目的课题申报指南的要求，定位准确，指标明确、可考核；（2）课题任务明确，要充分考虑经济、技术等方面的可行性；（3）课题管理与实施符合《国家科技支撑计划管理暂行办法》；（4）课题所需国拨经费按《国家科技支撑计划专项经费管理暂行办法》管理和使用，并另编制《国家科技计划课题预算申报书》一并上报；3．课题申报书A4打印，由项目组织单位确定上报份数。同时，通过科技部门户网站（）上的“国家科技计划经费预算申报中心”，将《国家科技计划课题预算申报书》报送科技部。课题信息表项目名称南方冰雪灾害天气预测预警评估技术研究课题名称冰雪天气预测预警技术研究申报形式□投标√有限择优□指定□其他课题申报单位名称武汉中心气象台单位所在地湖北省武汉市代码通讯地址武汉市洪山区东湖东路3号邮编430074单位类别□事业型研究单位□大专院校√其他事业单位□转制为企业的科研院所□国有企业□集体所有制企业□合资企业□外商投资企业□港、澳、台投资企业□其他企业代码单位主管部门湖北省气象局代码其他主要参加单位序号单位名称1武汉区域气候中心2南京信息工程大学课题负责人姓名龙利民性别□男√女出生年1958年学历□博士□硕士√学士□其他职称√高级□中级□初级□其他联系电话[e-mail]课题组人数16人高级7人中级3人初级6人其他人起始时间2008年7月终止时间2010年6月课题活动类型√应用基础研究□应用开发□产业化开发□其他所属技术领域□能源√资源√环境□农业□材料□制造业□交通运输□信息产业与现代服务业□人口与健康□城镇化与城市发展√公共安全与其他社会事业创新类型√原始创新√集成创新□引进消化吸收再创新主要研究内容(100字以内)本课题将从南方冰雪天气的月趋势预测、冰雪过程的中期要素预报和暴雪的短期预报开展分专题研究，同时针对冰雪影响造成的电线覆冰、道路结冰以及路面积雪深度进行专项定量预报研究，提高预测、预报、预警准确率。预期成果□专利□技术标准√新产品（或农业新品种）□新工艺□新装置□新材料□计算机软件√论文论著√研究报告√其他预期知识产权获得国外发明专利项，国内发明专利项，其他项。预期技术标准制定□国际标准□国家标准√行业标准□企业标准产学研联合√是□否经费预算240万元，其中国拨240万元。目录一、课题概述.....................................1二、课题的目标与任务.............................31.项目确定的课题目标与任务需求分析....................31.1课题目标与任务.....................................31.2需求分析..........................................42.课题目标与任务解决的主要技术难点和问题分析..........6三、现有工作基础与优势...........................71.国内外现有技术、知识产权和技术标准现状及预期分析....72.课题申请单位及主要参与单位研究基础.................11四、任务分解与考核指标..........................111.课题研究内容、技术路线和创新点.....................111.1研究内容.........................................111.2技术路线.........................................121.3创新点...........................................132.主要技术指标.......................................143.主要经济、社会、环境效益...........................144.课题实施中可能形成的示范基地、中试线、生产线及其规模155.人才队伍建设.......................................156.其他应考核的指标...................................15五、经费预算....................................151.课题总投资预算、各项任务经费分配及分年度经费需求...152.资金筹措方案及配套资金落实措施.....................16六、课题的年度计划及年度目标....................171.课题进度安排.......................................172.课题各年度目标及考核指标...........................18七、实施机制....................................191.课题的组织管理措施.................................192.课题参与单位的任务分工及国拨专项经费分配...........193.产学研结合模式.....................................204.知识产权与成果管理及权益分配.......................20八、课题负责人及参加课题主要人员情况............201.课题负责人简介.....................................202.课题负责人及主要参加人员...........................21九、课题风险分析及对策..........................22十、其他需要说明的事项..........................22十一、有关附件..................................23十二、申报单位签章..............................241一、课题概述暴雪和冻雨是我国南方冬季重大灾害性天气之一，剧烈的降温和持续低温往往与其伴随，给工农业生产、交通和人民生活带来严重危害。冰雪灾害天气对于我国南方各省的预报而言既是小概率事件，同时又是预报的重点和难点。以湖北省降雪天气为例，它的特殊地理位置使其处于我国南北气候的过渡带中，暴雪天气既不像北方那样频繁，也不像沿海省份那么罕见，其暴雪过程也往往先是雨夹雪，然后转成纯雪，最后达暴雪强度，雨量、雪量很难区分，使得暴雪的预报有一定的难度。此外，南方的暴雪还不同于北方，南方空气相对湿度大，沉降物含水量高于北方，带来的雨雪量和积雪深度对应关系比较复杂。另外，南方冻雨预报更是涉及到对大气温度的垂直结构特殊层结的准确预测。在日常预报中，准确预报冬季第一场雪的社会效益不亚于汛期首场暴雨预报。另外，我国对冰雪天气的预报研究相对暴雨预报而言要少得多，且多数是从诊断的角度对冰雪过程进行分析，也有针对高原暴雪的研究和数值模拟。对南方暴雪进行个例、过程性降雪天气的成因分析总结有之，但是针对南方地区的冰雪天气预报进行系统性研究，尤其是对冰雪预报方法的研制开展得很少，特别是对持续时间长、范围广、强度大的冰雪预报预警方法更是少见，因此迫切需要开展这方面的研究。南方的冰冻和暴雪具有很大的灾害性，特别是对交通运输和电力2设施影响更大。2008年1月中下旬至2月初，我国南方遭受连续雨雪冰冻天气袭击，出现人员伤亡、房屋倒塌、交通瘫痪、停水断电等严重衍生灾害，直接经济损失达1516.5多亿元，部分专家学者指出此次灾害损失甚至超过1998年特大洪水的影响。此次冰雪过程使南方各省的电网均遭受了历史上最严重的覆冰灾害，南方电网几千条输电线路停运，仅贵州电网累计受损电力线路达5030条，500KV电路倒塔182基，220KV以下倒塔2373基，500KV变电站12座停运。连续的低温冰雪给交通也带来巨大压力，列车出现大面积晚点停运；道路结冰致使京珠高速南方段出现拥堵，公路交通几近瘫痪。我国著名气象学家丁一汇院士在分析2008年初的南方冰雪气候极端事件中曾指出：“在全球变暖的总趋势下，气候变化的幅度变大了，小概率、高影响天气气候事件发生的机会增加，极端天气事件出现的概率在增加。”面对这一严峻趋势，结合我国南方冰冻气象灾害的研究现状、预报难度以及对交通、电力等民生行业造成的巨大危害，开展有针对性的南方冰雪灾害天气预测预警技术研究迫在眉睫。同时，如何提高冰雪灾害天气的预报水平和服务能力，最大限度减少灾害损失，也是政府科学决策调度的迫切需求、部门制定应急措施的迫切需求、社会防灾减灾的迫切需求以及广大人民群众抗灾避灾的迫切需求。本课题将从冰雪灾害天气的月趋势预测、冰雪过程的中期要素预报和暴雪的短期预报等方面开展分专题研究，同时针对冰雪影响造成的电线覆冰、道路结冰以及地面积雪深度进行专项定量预报研究。通3过研究，使南方冰雪天气预见期可达7天，预测、预报、预警准确率将明显提高，并及时向政府、部门、公众提供预报预警信息，为防灾、抗灾、减灾、避灾提供科学的决策依据。二、课题的目标与任务1.项目确定的课题目标与任务需求分析1.1课题目标与任务1）冰雪天气月趋势预测方法研究针对南方低温雨雪天气的灾害特点，建立南方低温雨雪灾害天气的量化指标作为冰雪天气月趋势预报对象，利用环流特征分析、数理统计、动力方法、物理与统计结合等建立南方冰雪天气月趋势预报方法，为政府提供防灾、减灾决策服务依据。2）暴雪预报预警方法研究对历史上南方暴雪过程进行诊断分析，应用“配料法”（Ingredients-BasedMethodology）技术，进行物理过程演变动态分析、强中心落区预报等研究。基于有效的模式输出，诊断暴雪过程中“配料”的时空变化特征，追踪暴雪系统的发生、发展演变过程，最终实现未来1-3天暴雪可能发生的危险区域预报。3）低温和雨雪定量预报方法研究在多元线性回归技术基础上，利用MOS方法，研究降雪量、最低气温和多个预报因子之间的定量统计关系，建立相关预报方程，实现41-7天24小时段降雪、低温定量预报。4）电线覆冰和道路积冰定量预报方法研究基于电线覆冰、道路结冰理论模型研究，分析电线覆冰、道路结冰与气象因子的关系,以主客观预报产品为基础，提供我国南方电线覆冰和道路结冰定量预报产品。5）地面积雪深度定量预报方法研究在对道路积雪模拟试验的基础上，利用试验得出的预报方程，结合雨雪定量预报结果，实现道路积雪深度的定量预报。6）冰雪天气预测预警应用系统集成冰雪天气过程月趋势预测、暴雪预报预警、电线覆冰和道路结冰定量预报、地面积雪深度定量预报成果，形成冰雪天气预测预警应用系统。1.2需求分析1）开展南方冰雪灾害天气月趋势预测是社会经济发展对气象部门提出的新需求。在2008年初的南方冰雪天气中，气象部门对连续出现的四场天气过程预报预警是有效的，但对过程强度的逐渐加大、雨雪量的叠加、低温的持续，是始料不及的，这就涉及到月以上趋势预测。在今年“两会”上，代表、委员们纷纷就气象部门如何在进一步提高预测预报准确率的基础上，提供更为准确的趋势预测建言献策，从而更好地保障国民经济的可持续发展，预防和减轻自然灾害，为政府部门采取有效的防灾减灾措施提供决策支持和减少人民生命5财产的损失。但由于受大气科学研究进展和对大气认识水平的限制，冰雪天气月趋势预测水平还十分有限。2）我国冬季南方暴