一三五規劃

  “一三五”規劃明確了研究所的科技布局與學科領域發展重點,即“1個定位,3個重大突破和5+1個重點培育方向”。 

  定位: 

  研究和探索地球大气中和大气与周边环境相互作用中的物理、化学、生物、人文过程的新规律;提供天气、气候和环境监测、预测和调控的先进理论、方法和技术;持续增强科技创新能力的建设,创新跨越,以建设国际一流的大气科學研究机构为目标,面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向国民经济主战场,力争为国家做出一批有实质性创新贡献的重大科研成果。造就本领域的一流人才;服务于经济和社会的可持续发展和国家安全。 

  三個重大突破    

  重大突破一氣候系統動力學與氣候多時間尺度預測 

  從青藏高原熱源、海氣相互作用、平流層與對流層耦合作用的氣候動力學角度出發,揭示它們在氣候系統,特別是東亞氣候多時間尺度變化中的作用,豐富東亞季風系統的內涵;建立季內、年際、年代際尺度東亞氣候預測模型,實現對次季節至年際、年代際尺度氣候預測水平的顯著提高。 

  重大突破二:區域高精度大氣環境動力學預測系統研制與應用 

  解決兩個基礎科學問題:區域大氣環境的動力學過程與關鍵因子;掌握區域和城市群大氣汙染成因及其健康影響(疾病暴露-反應關系)。突破三個核心技術:突破大氣邊界層理化結構垂直精細化監測技術、區域大氣環境動力學模式建模和高精度預測技術、多汙染物區域協同優化控制和監控技術,形成天地一體化監測能力和120小時以上精細預報能力和優化控制方案。建成一個系統平台:建成區域高精度大氣環境動力學預測系統和優化控制示範平台,形成聯防聯控監控與決策支持能力,支撐建立完善的空氣質量管理體系。 

  重大突破三:地球系統模式發展與全球氣候變化 

  實現對CAS-ESM初步版本的改進和完善,建成CAS-ESM的改進版本;探索地球系統各圈層之間的相互作用,認識生態和環境系統與氣候系統的相互作用及其反饋機理,爲全球氣候與環境系統變化模擬預測提供基礎研究工具;利用CAS-ESM參加CMIP6,完成DECK試驗以及相關MIPs试验,模式模拟和预估结果參加国际IPCC第六次科學評估報告。 

  六個重點培育方向: 

  重點培育方向一極端氣候的變化特征及機理 

  研究揭示東亞極端氣候(主要是強降水、高溫和幹旱)新的變化特征和影響因子;深入認識人類活動(主要指溫室氣體排放)和自然強迫對東亞極端氣候的影響;確定有較高模擬性能的區域模式參數化方案組合,嘗試發展適合于東亞地區極端氣候預測的動力降尺度方法;開展東亞地區極端氣候的高分辨率模擬,預估給出極端氣候未來10~30年可能變化及不確定性。 

  重點培育方向二中層大氣基本過程及其天氣氣候效應研究 

  通過開展具有國際影響的亞洲季風區典型天氣系統平流層-對流層物質交換過程的野外綜合實驗,科學評估在人類活動背景下亞洲季風區平流層-對流層物質交換對全球氣候環境的影響;系統揭示平流層化學-氣候耦合、平流層-對流層動力耦合過程和機理,改進平流層重要大氣過程模塊,提出平流層環流異常在對流層天氣過程預報中的指示性因子,建立平流層大氣環境參數(弱風層、大氣輻射、大氣臭氧)預報模型。 

  重點培育方向三強對流天氣系統的形成和組織化機理以及預報 

  擬從動力和雲物理相結合的角度,精細化觀測分析(包括現有精細化業務觀測網絡數據以及外場加強觀測數據)、高分辨率數值模擬和理論分析相結合,研究揭示我國飑線系統發生發展機理,局地雷暴(暴雨)形成過程及機理,雲物理相態和轉化過程與動力過程相互作用及其對強對流天氣系統維持和發展的影響等;改進影響強對流系統發生發展和組織結構特征的雲微物理參數化方案;發展強對流天氣預報相關新方法,研發可用于實際天氣預報業務的相應技術或系統。 

  重點培育方向四碳氮循環與陸氣碳氮交換規律及其機理 

  創建先進測定系統與方法,並用于支撐本方向及本領域相關研究;獲取聯網觀測數據和重點區域或關鍵過程的加強試驗/觀測數據,用于支撐本方向的研究,並實現共享;對碳氮循環與陸氣碳氮交換規律與機理的認知取得重要進展;建成PEEK網絡的中國多年凍土帶地學綜合觀測實驗站雛形,並取得初步觀測實驗結果。 

  重點培育方向五大氣探測技術和平台 

  發展基于地基、天基和空基平台的大氣探測新原理和新方法,研制包括全大氣層氣象要素、物理參量和大氣成分的探測新技術和新方法,建立綜合立體的大氣探測高技術研究和應用體系,爲獲取全大氣層基礎數據,揭示大氣動力、物理、化學過程演變規律及其對氣候變化的影響提供重要觀測手段,支撐天氣、氣候及環境變化研究,爲臨近空間的開發利用、國家安全、環境外交和國家可持續發展提供關鍵技術。 

  重點培育方向六區域氣候環境變化與有序適應 

  發展和完善地球系統區域模式;完成一套定量評估人類活動對區域氣候環境變化的方法體系;建立基于多全球預報模式和多陸面水文模型、考慮人類用水活動影響的幹旱集合預報系統;建立基于有序適應氣候變化思想的綜合模型和有序適應氣候變化的方法體系;揭示東亞區域氣候環境、人類活動和社會經濟耦合機制的新認識;理清東亞地區自然過程(火山、沙塵、森林火災等)和人類活動(改變土地利用、源排放等)對氣溶膠理化性質和相關過程的影響機制;定量歸因人類活動和大洋濤動等自然系統變率對我國氣候變化特別是一些敏感區域極端天氣氣候演變的影響。