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天氣預(yù)報(bào)越來越準(zhǔn)的背后：“地球科學(xué)革命”悄然發(fā)生
日期：2019-03-29 14:39:47 來源：凡帝朗
俗話說“天有不測(cè)風(fēng)云”，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)天氣向來不是一件容易的事。而如今，隨著預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度大幅提升，越來越多的人們已經(jīng)習(xí)慣根據(jù)天氣預(yù)報(bào)來指導(dǎo)出行。這一場(chǎng)預(yù)測(cè)天氣的革命是如何悄然發(fā)生的？3月23日世界氣象日期間，中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所曾慶存院士給200余名“科學(xué)求真營(yíng)”的師生作題為“大氣科學(xué)的前身、現(xiàn)代與未來”科普?qǐng)?bào)告，講述了“數(shù)值天氣預(yù)報(bào)”這一先進(jìn)工具的歷史與未來。
據(jù)了解，目前,國(guó)際上天氣預(yù)報(bào)的有效性已從早期的1-3天，提高到5-7天。這主要是得益于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的貢獻(xiàn)。世界氣象組織將數(shù)值天氣預(yù)報(bào)稱為20世紀(jì)最偉大的科技發(fā)展之一，《自然》雜志則盛贊數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展是一場(chǎng)靜悄悄的革命。
曾慶存院士講到，上世紀(jì)六十年代，隨著科技的進(jìn)步，氣象監(jiān)測(cè)從單純的站點(diǎn)監(jiān)測(cè)變?yōu)榘瑲庀笮l(wèi)星遙感的全球監(jiān)測(cè)，氣象學(xué)飛躍發(fā)展為大氣科學(xué)，氣象預(yù)測(cè)也從天氣圖經(jīng)驗(yàn)預(yù)報(bào)發(fā)展到如今的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。
數(shù)值天氣預(yù)報(bào)是指以物理數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)，用電子計(jì)算機(jī)做出的客觀定量預(yù)報(bào)。時(shí)至今日，較準(zhǔn)確的定量數(shù)值天氣預(yù)報(bào)能及時(shí)預(yù)測(cè)氣象災(zāi)害，對(duì)于防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)貢獻(xiàn)了至關(guān)重要的力量，極大地保護(hù)了公眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
“從天氣預(yù)報(bào)60多年的發(fā)展歷史來說，科學(xué)的大道確實(shí)是不平坦的，只有勇敢、堅(jiān)毅，才能永遠(yuǎn)前進(jìn)，攀上頂峰。”曾慶存院士鼓勵(lì)學(xué)生們認(rèn)真學(xué)習(xí)，發(fā)揮中華民族刻苦鉆研、善于思考的優(yōu)良精神，將來為中國(guó)科學(xué)事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
曾慶存院士首創(chuàng)“半隱式差分法”，在世界上第一個(gè)成功求解原始方程作數(shù)值預(yù)報(bào)，并發(fā)展了數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)理論，是國(guó)際數(shù)值天氣預(yù)報(bào)理論的奠基人之一。他在衛(wèi)星大氣紅外遙感研究中提出“最佳信息層”和反演方法，被世界各主要衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理和服務(wù)中心所采用，服務(wù)于實(shí)時(shí)天氣預(yù)警和短期天氣預(yù)報(bào)。他倡導(dǎo)并參與研制“國(guó)之重器”的國(guó)家大科學(xué)裝置——地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置，為國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)對(duì)全球氣候變化、大氣環(huán)境治理等重大問題提供科學(xué)支撐，推動(dòng)地球系統(tǒng)科學(xué)不同學(xué)科之間的學(xué)科交叉和融合，促進(jìn)我國(guó)地球系統(tǒng)科學(xué)整體向國(guó)際一流水平跨越。
據(jù)了解，在數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，我國(guó)逐漸發(fā)展出短期氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)。在曾慶存院士等人的持續(xù)努力下，2018年,在北京市懷柔科學(xué)城破土動(dòng)工的地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置更是邁出了“解讀地球計(jì)劃”至關(guān)重要的一步，中國(guó)可以自己為地球做CT，研究和預(yù)估全球氣候和生態(tài)環(huán)境變化，促進(jìn)我國(guó)地球系統(tǒng)科學(xué)整體向國(guó)際一流水平跨越。