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        動力內(nèi)核在數(shù)值模式中的作用類似引擎，為模式提供可分辨尺度控制方程的演化推進,。同時,，它還影響著模式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理，從而形成所謂的動力框架,，起到支撐整個模式運轉(zhuǎn)的作用,。動力框架方面，現(xiàn)有模式的水平和垂直離散方案得到了改進,。在全球高分辨率及多尺度模擬的需求下,，對適用于大規(guī)模并行計算的準均勻網(wǎng)格及非靜力建模方法的探索成為了模式發(fā)展的新趨勢。目前國內(nèi)研究人員已設計并建立了基于陰陽網(wǎng)格的GRAPES框架,，基于立方球網(wǎng)格的多矩有限體積大氣動力框架和基于非結(jié)構(gòu)型網(wǎng)格的大氣模式動力框架,。以非結(jié)構(gòu)型網(wǎng)格框架為例，通過變分辨率模擬可解析更多細尺度流體結(jié)構(gòu)而無須提高總體網(wǎng)格的分辨率（圖2）,。

        物理過程主要為模式的可求解尺度控制方程提供源匯貢獻,。這些源匯項既包含一些無法被求解尺度方程所描述的過程,，也包含一些由于分辨率所限未能充分解析的動力學過程。目前,，我國科學家在對流參數(shù)化,、尺度自適應參數(shù)化、小尺度云內(nèi)參數(shù)化,、隨機參數(shù)化,、云參數(shù)化、超級參數(shù)化,、高階輻射傳輸方案等都取得了重要進展,。隨著分辨率的提高，發(fā)展尺度自適應參數(shù)化以及將這些物理過程協(xié)調(diào)整合變得尤為重要,。對于全球高分辨率模式,，傳統(tǒng)的動力和物理的尺度界限將逐漸變得模糊。物理過程的發(fā)展必須和動力內(nèi)核的發(fā)展形成協(xié)同設計,，這需要不同背景的模式研發(fā)者開展更為緊密的合作,。

        資料同化為利用模式開展實際的天氣預報,、氣候預測等應用提供最優(yōu)初始條件。當前,，我國的四維資料變分系統(tǒng)已經(jīng)建成并已在國家氣象中心業(yè)務運行,，顯示出進步效果（圖3）。同時,，衛(wèi)星資料同化在一系列關鍵技術(shù)方面也取得了重要進展,。對于區(qū)域細尺度預報，RUC分析（rapid updating cycle analysis）得以發(fā)展,，相較簡單的降尺度,，它能夠更好地提升預報質(zhì)量。集合預報在業(yè)務預報系統(tǒng)中的作用愈發(fā)凸顯,，與之相關基礎技術(shù)也得到了發(fā)展,，有效地減小了預報誤差,，提高了預報技巧,。目前，GRAPES全球集合預報系統(tǒng)在降水概率預報性能方面已超過上一代T639集合預報系統(tǒng)（圖4）,。

        模式評估是模式發(fā)展中不可或缺的環(huán)節(jié),，其為理解模擬性能并改進模式提供了關鍵途徑,。傳統(tǒng)面向業(yè)務預報的評估指標(如TS評分)，往往較難刻畫更為精細的模式性能,。當前提出了一些新型的性能指標,，這些指標簡明地刻畫了模式模擬的優(yōu)缺點，已被用于評估模式天氣預報和氣候模擬的性能,。例如,，針對降水預報，可以通過分析降水頻次,、強度結(jié)構(gòu)和日變化峰值相位,，更為深入地考察模式性能(圖5)。通過使用涵蓋關鍵性能指標和標準化測試協(xié)議在內(nèi)的模式評估策略,，可以幫助使用者和開發(fā)者更好地理解與改進模式,。