国家级气象科研院所是气象国家战略科技力量的重要组成部分，也是气象科技创新的主力军。在“十四五”期间，这些机构积极响应中央关于科技体制改革的部署和要求，在加快高水平气象科技自立自强、推进气象科技能力现代化和社会服务现代化等方面取得了显著进展。北京冬奥会、杭州亚运会、成都大运会、西安中国-中亚峰会、哈尔滨亚冬会等重大活动的气象服务保障中，北京城市气象研究院研发的“百米级、分钟级”天气预报技术发挥了关键作用。这项技术解决了客观天气预报从“千米级、小时级”向“百米级、分钟级”过渡的技术难题，并在国际上首次构建了“百米级、分钟级”的天气预报技术体系。这一体系为历次国家重大活动提供了核心科技支撑，天气预报精细到“赛道”级别，时空精细度达到冬奥历史最高水平。

该技术不仅在冬奥气象服务中得到应用，还入选了世界气象组织高影响天气预报示范计划，奠定了我国在城市气象预报领域的国际领先地位。此外，城市院还在其他领域取得了诸多科研成果，如MR-IP方法定义的大气层高度与加密探空获得的大气边界层高度的研究，以及对流尺度区域数值预报与集合预报系统的构建。这些系统能够直接解析和模拟对流的发生发展过程，提升对强降水落区、强度及极端风场的预报精度。

城市院还自主发展了“灵犀”短期降水预报模型，实现了模型算法与数据的独立自主可控，提升了强降水预报准确性。2024年汛期检验结果显示，“灵犀”模型在强降水预报方面的评分较其他人工智能大模型平均提升20%以上。

此外，城市院建立了全国3千米分辨率风能太阳能数值预报系统，这是我国首个通过中国气象局业务准入的高分辨率专业风能太阳能数值预报系统，有效支撑了全国31个省的风能太阳能及电力气象服务。基于此发展的睿图—风光（RMAPS—WINDv3.0）系统覆盖0—348小时预报时效，同步构建了新一代核心预测技术体系。

城市院还首创了龙卷风可分辨短临集合数值预报技术，实现了中国中东部地区龙卷风生消演变和重要特征的数值预报，提供更长时效的定时、定点、定量龙卷风预报信息。同时，构建了中国城市对流尺度区域气候模拟系统，提升了城市地区的局地气候变化模拟能力。

这些科研成果不仅在国家重大活动中发挥作用，还深度融入城市安全运行和行业服务各领域，展示了强有力的业务支撑能力。例如，龙卷可分辨尺度短临集合数值预报系统使得提前一天预报“龙卷高危区”成为可能；中国气象局北京快速更新循环数值预报系统在华北极端暴雨过程中提前36小时锁定降水趋势，为应急响应和各部门提前部署赢得了关键窗口期。

这些成果已推广至全国10余个省市级气象部门，并在民用航空、电力、环境、能源等领域实现跨行业应用。展望未来，城市院将继续深化跨部门协作，加强复合型人才培养，持续为城市防灾减灾、低空经济发展等方面提供科技支撑，推动气象高质量发展。