第九届青年地学论坛

中国是世界主要经济体中受沙尘影响最大、最需要沙尘预报的国家。在国家大力发展新能源的战略背景下，西北地区凭借其丰富的风能和太阳能资源,在风电和光伏产业中的地位日益凸显。然而，该地区频发的沙尘天气对新能源产业构成了严重挑战。由于沙尘预报属于气溶胶环境预报范畴，其所属的化学模块复杂度高，计算资源需求昂贵，传统的业务化天气预报保障无法兼顾沙尘暴预报。目前，沙尘预报只能在独立的环境预报业务中进行，通过较低分辨率的模式在较晚的时间完成相关保障任务，这一方案难以准确解析强沙尘暴过程，也无法提供及时精细化的预报预警。为解决这一难题，本工作提出了沙尘-动力一体化（iDust）融合预报新范式。通过增加约十分之一的额外计算资源，iDust将沙尘预报能力深度融合进全球高分辨率天气预报模式的动力框架，实现了天气预报业务保障级别的实时全球沙尘-天气一体化业务预报能力。使用iDust，00UTC起报的全球12.5公里30日逐小时沙尘暴预报模拟可以在06UTC获取预报结果，能够在全球范围内及时预报浓度超过3000微克/立方米的强沙尘暴。iDust一体化天气预报模式建设的新范式，不仅拓展了业务预报系统对沙尘暴等极端气象灾害的覆盖能力，还为光伏和风电等新兴产业提供了深入定制化的支撑。这一新范式有望为我国的能源安全和能源结构转型做出积极贡献。

沙尘暴预报,数值天气预报,尺度自适应