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标题: 探寻气候变化的奥秘 [打印本页]

作者: 扬州一怪 时间: 2018-10-29 08:58
标题: 探寻气候变化的奥秘
本报记者唐婷

　　北辰西路华严里40号，北京繁华闹市中一处安静的院落，写有“中国科学院大气物理研究所”字样的门牌并不太显眼。科技日报记者此行要探访的大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室（LASG），就位于这座院落深处一栋灰色6层小楼里。

　　“大气科学和地球流体力学数值模拟”这一串离日常生活有些遥远的词汇，平添了LASG在普通人眼里的神秘色彩。而在LASG主任陆日宇研究员看来，他们所做的大气科学的基础研究和应用基础研究，对于国计民生有着非常重要的现实意义。

　　“我们的工作可以概括为两个部分，研究气候变化、异常的机理和发展气候系统模式，为我们国家乃至整个世界的天气、气候变化的预报预测提供先进的理论、方法以及手段。”陆日宇介绍说。

　　气候变化的模拟和预测，简单说来就是在对大气动力和物理过程研究基础上，通过对以往气象数据的诊断分析，构建并不断修正出一个接近于实际情况的模型，然后用这一模型预测出将来某段时间的气候变化。

　　作为基础研究单位，LASG并不直接向公众提供天气或气候预报信息，但每年都要参与到国家气候中心的气候预测工作当中，将他们预测的结果提供给相关部门。“比如我国每年汛期的降水情况、冬季干旱情况，都需要提前三五个月进行预测预报。当然，从科学理论上，这种预报不可能像短期天气预报那样准确，但我们可以提供趋势性的分析，从而对政府部门的决策产生指导性作用。”

　　工欲善其事，必先利其器。在采访实验室主任之前，LASG党支部书记王军带记者参观了实验室的科研装备。和其他实验室不太一样，这里没有烧杯、酒精灯、显微镜，也没有琳琅满目的各式高端仪器。走进大气所计算中心大门，机器运转的轰鸣声立马淹没了人声。站久了，就感受到一丝明显的凉意。为保证如此多的计算机设备正常运转，对机房的温度、湿度都有着很高的要求，需要常年保持24摄氏度左右的恒温。

　　在这间200平方米的房间里，紧凑地放置着数十台高约2米的机柜组成的大型计算机系统。一台台体格“高大”的立柜式机箱内，指示灯一闪一烁，内部海量的数据正通过众多光纤的连接实现着高速交互计算。

　　“我们做的是数值模拟，大部分工作是在大型计算机上模拟大气和海洋的运动，主要的实验设备就是大型高速计算机，其计算速度和存储能力很大程度上影响着实验室的研究水平。除依靠实验室自身的设备外，我们还借助"天河一号"超级计算机开展了很多研究。”王军介绍道。

　　用计算机做数值模拟进行天气预报始于1950年，当时美国科学家恰尼等利用准地转模型在计算机上成功地制作出第一张数值天气预报图。此后，随着高速大存储量计算机的发展，数值天气预报进入日常预报业务，而数值模拟则成为研究大气的重要手段，气象科学也因此从传统的描述性学科转变为依赖于现代数学、物理方法的半工半理学科。

　　谈及LASG近年来的发展，陆日宇说，实验室研究人员以气候问题的基础研究为核心，瞄准国际前沿，结合国家重大需求，在气候系统模式发展与应用、天气气候动力学、天气气候可预报性，以及地球流体力学领域开展了系统性研究，取得了一批原创性成果，为国家防灾减灾和提高我国在本领域的国际影响力和地位作出了突出贡献。“我们一直参与联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）气候变化模拟与预估研究。在科技部组织的国家重点实验室评估中，LASG连续六次被评为"优秀"。”

　　气候系统模式是研究多圈层相互作用，开展气候预测和气候变化预估的重要工具。LASG通过自主创新和“引进—理解—应用—改进”相结合，在原有模式GOALS的基础上发展了“灵活”的全球“海洋—大气—陆面—海冰”完全耦合的、“非通量订正”的气候系统模式FGOALS。

　　FGOALS模式不仅广泛应用于过去气候再现、未来气候预测和预估、气候系统中能量水分循环、陆地生态过程等热点科学问题的研究，还积极参与了耦合模式比较计划（CMIP）、古气候模拟比较计划（PMIP）、20世纪气候模拟（C20C）等一系列国际模式比较计划，为国际上相关领域科学认识的加深作出了直接贡献，同时扩大了中国在数值模拟研究领域的国际影响。

　　LASG取得的过硬研究成果使得中国在国际气候变化研究领域扮演着日益重要的角色，从过去的参与向主导迈进。陆日宇认为，其中一个突出的表现是，近年来在气候变化领域的国际学术组织中，中国学者逐渐开始担任重要职位。

　　2007年，LASG吴国雄院士当选国际气象和大气科学协会（IAMAS）主席。这是IAMAS成立70多年来，第一位来自亚洲的主席。2011年，LASG李建平研究员当选为IAMAS下属的国际气候委员会（ICCL）执行秘书长。

　　LASG科学家在国际上发起“亚洲季风年”（AMY）研究计划，获得“世界气候研究计划”（WCRP）批准，共有23个国家和地区相关研究项目参与其中。“我们要力争将LASG建设成为国际一流的大气科学研究中心和人才培养基地，并在重要的国际研究计划中发挥越来越重要的作用。”面对实验室未来的发展，陆日宇和实验室成员们信心满怀。（科技日报）

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