云是地球系统的重要组成部分，一直受到众多研究者的关注。云的变化能够直接影响大气中的辐射传输，进而影响大气中的温湿度分布和到达地面的太阳辐射，最终对地气系统的辐射平衡产生影响。准确获取云的信息，了解其分布特征，对深入研究大气辐射、大气环境监测和气候变化具有重要意义。

在气象业务中，人工影响天气作业指挥以及效果评估、航空气象保障服务、重大活动气象保障等均需要实时更新、高时空分辨率的格点化三维云场实况产品。观测数据只能从不同的角度反映云的信息，无法满足对三维云场无缝隙全覆盖监测的需求，因此需要使用多源数据融合分析技术，综合数值模式、卫星、雷达等资料的优势，研制实时更新、格点化的三维云宏微观物理量实况分析产品。

2015年，国家气象信息中心与国家卫星气象中心联合开展三维云实况产品的研发工作。2019年，中国区域5公里逐小时三维云量实况产品通过中国气象局业务准入，正式通过气象大数据云平台向国省气象部门提供实时数据服务。

其后，产品研发团队进一步攻关地基闪电观测代理回波拟合与融合应用、云微物理量诊断分析等关键技术，将三维云实况产品的空间分辨率由5公里提升至1公里、产品种类由云宏观物理量扩展至云微物理量，研制了“中国区域1公里逐小时三维云实况分析产品”。产品以高分辨率CMA-MESO数值预报产品作为背景场，融合国产新一代FY-4A/B静止气象卫星、天气雷达组网三维反射率产品、秒级探空、地面机场观测等多源数据，通过逐步订正、云微物理量诊断分析，实现了高分辨率云宏微观物理量实况产品的研制。相关产品于2024年通过业务准入，入选中国气象局高价值气象数据产品，实现公开发布与业务应用。

目前，中国区域1公里逐小时三维云实况分析产品已在中央气象台强天气预警中心、中国气象局人工影响天气中心等业务单位应用，并在杭州亚运会、环青海湖自行车赛气象保障服务中，为相关部门研判天气形势提供实况产品。

下一步，研发团队聚焦人工智能与物理方法耦合的云参数廓线反演与融合技术研发，进一步提升三维云实况产品时空分辨率、扩展产品种类，为低空经济等气象保障服务提供更加精准的产品支撑。

中国区域1公里逐小时三维云实况分析产品示意图（来自“天擎 实况”三维可视化系统）

作者：朱智

责任编辑：闫泓

审核：苏杰西