我们日常的天气预报就是预报一个地方未来某个时刻的大气状况（包括温度、风速、风向、湿度和气压）和天气现象（晴、多云、雨、雪等）。以前，人类只能通过观察当前的天气现象结合经验来预测未来的天气状况，如“朝霞行千里，晚霞不出门”等。后来，随着科学技术的发展，数值天气预报也应运而生，并且在人们的日常生活中发挥着重要作用。
初识数值天气预报
大气是一种流体，它的基本运动遵循着流体力学基本理论。气象学家们通过对大气运动所遵从的流体力学和热力学的基本定律进行理论推导，得到了一组关于大气状态变量的偏微分方程，包括运动方程、热力学方程、连续方程、状态方程和水汽方程，他们称其为大气运动的基本方程组。在已知大气的当前状态与大气周边的环境条件（前者为初始条件，后者为边界条件）下求取方程组的近似数值解，就是数值天气预报。
数值天气预报为人类能够预测未来更长时间的天气提供了科学上的依据，天气预报水平也因数值天气预报的出现而得到大幅度的提高。数值天气预报在应用上分为理论研究和业务应用，我们日常为气象预报和服务提供重要支撑的是业务数值天气预报，业务数值预报系统每天24小时都在运转，并在特定时刻启动未来天气的滚动预报，生成预报产品。
GRAPES的诞生
20世纪90年代初，中国气象局从世界最先进的数值天气预报中心——欧洲中期天气预报中心引入了T42、T63、T106、T213系列数值预报系统，并在2008年自行升级到T639，使我国成为了世界上少数几家能够提供全球1~10天预报产品的国家。
1999年，中国业务数值天气预报走上自主研发之路，我国自主研发的数值预报系统有个很好听的英文名字“葡萄”，即GRAPES，它的英文全名是Global-Regional Assimilation and Prediction System，即全球区域同化预报系统。GRAPES包括了同化和模式两大核心模块，根据应用领域不同又衍生了GRAPES-MESO（中尺度模式）、GRAPES-GFS（全球模式）和GRAPES-TYM（台风模式）等系统。然而，真正能代表我国自主研发的业务数值预报技术能力的当属GRAPES全球数值预报系统。
本文来自《知识就是力量》杂志
