2023年9月6日,《大气科学进展》(AAS)第15期前沿论坛“我国天气气候预报研究进展”如期在腾讯会议和大气所B站平台直播举行。论坛由南京大学杨修群教授主持,中国科学院大气物理研究所段晚锁研究员、中国气象科学研究院任宏利研究员分别作“我国天气气候可预报性研究新进展”和“我国无缝隙预报研究进展”专题报告,并回答线上提问。论坛吸引近8000人次观看。
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杨修群教授首先介绍了论坛背景和两位报告人。气象预测问题,无论是天气或者是气候,还是无缝隙预报,都是为了解决国家重大需求。这一重大需求背后的科学就是关于预测或预报的理论问题。大气的混沌性导致天气预报具有理论上限,而气候系统(海-陆-气)的耦合变率则给气候预测提供了可能。为了解决这些问题,科学家们一直在探索天气和气候的可预报性问题,包括研究大气或气候系统演变的必然性规律和随机性规律的相对影响。天气和气候预测均有其固有难点,尤其是介于逐日天气预报和季节气候预测之间的延伸期或次季节预报,更是急需解决的无缝隙预报问题。
针对天气、气候可预报性问题,段晚锁研究员从初值不确定性和模式表征物理规律的不确定性两方面,详实、系统地论述了天气气候的可预报性,介绍了中国科学家在该领域的自主原创性成果,如CNOP-目标观测理论,降维投影四维变分资料同化算法和非线性最优扰动集合预报方法等,以及这些理论和方法如何应用于提高对流尺度天气系统、台风、厄尔尼诺、和东亚夏季风年代际气候变率等重要天气气候现象的预报水平的研究,最后讨论了天气气候可预报性研究的未来挑战。
接着,任宏利研究员从“无缝隙预报”这一国际前沿热点的广义和狭义概念入手,系统性介绍了我国学者针对气象预报中天气气候不同尺度一体化预报预测的探索历程与发展现状,重点针对无缝隙预报的主要预报方法和相关预报系统构建方面阐述了我国学者的创新性研究工作。主要包括数值天气预报核心技术和业务系统、次季节-季节预测方法、季节-年际预测改进、年代际预测探索、以及多模式集合预报预测的发展与应用,并对无缝隙预报研究中存在不足和未来发展进行了讨论与展望。
杨修群老师主持了热烈的问答环节,并对论坛作了总结。他认为预测科学是一个非常具有挑战性的科学,也是国家防灾减灾的重大需求,它的发展背后需要有重大的理论突破。目前天气和气候预报以及无缝隙预报依然存在很多没有解决的科学问题,值得我们进一步去探索。在科学创新的基础上,我们应该发展我们国家自主的天气气候预测的方法和系统。杨老师鼓励更多的年轻人能够进入到这个领域来啃硬骨头,服务国家重大需求。
本次论坛也是AAS的IAMAS国家报告专刊(https://link.springer.com/journal/376/volumes-and-issues/40-8)第三次系列活动。两位主讲人的报告均基于各自发表在专刊的综述文章展开。观众反馈综述和报告“干货满满”、“把专业内容串起来了,非常清晰明确”。AAS将继续坚持举办论坛,为大气科学界提供优质出版服务。
延伸阅读:
段晚锁等:Recent Advances in China on the Predictability of Weather and Climate https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-023-2334-0
任宏利等:Seamless prediction in China: A review https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-023-2335-z