南京大学大气科学学院袁慧玲教授应邀作题为“数值天气预报简介”的自然科学素养讲座

发布者:MPAcc发布时间:2022-12-19浏览次数:132

2022年12月10日下午,由南京大学MPAcc教育中心组织举办的自然科学素养讲座在安中楼210报告厅举行。主讲人袁慧玲教授,南京大学大气科学学院博士生导师,中尺度灾害性天气教育部重点实验室副主任,教育部长江学者奖励计划特聘教授。

“知今知古,知天知地;春夏秋冬,一年四季;东西南北,四方天地;风霜雪雨,事事在意。”讲座由识字歌开启,从古代天气和气候的预测推演,从观天象到使用超级计算机的气象发展简史,引出数值天气预报这一利用高性能计算机数值求解未来天气的定量和客观的天气预报方法。

袁教授向同学们讲解了数值天气预报的历史发展和理论依据:20世纪以来,基于流体力学和热力学等原理建立的大气运动方程组,全球和区域数值天气预报模式逐渐发展起来,借助超级计算机,数值预报可根据现在天气状况的初始条件和边界条件,通过有限差分法数值求解大气模式方程组等关键技术来实现。

在研究背景的基础上,袁教授通过图表展示、3D建模可视化及动态图像等多种方式,分别讲述了天气预报的不确定性和敏感性,影响模式预报的多种物理过程,融合多源观测资料的数据同化流程,基于集合天气预报业务系统的概率预报,以及结合机器学习等人工智能技术提高天气预报准确率等方面的研究进展。

最后,袁教授通过展示全球自然灾害保险损失统计,热带气旋、暴雨洪涝、强对流、低温冷害等极端天气的特征和全球极端天气事件的举例分析,介绍了极端天气对人类生活生产的危害,体现了数值天气预报的重要性。讲座后,袁教授与同学们开展了讨论交流。

讲座由南京大学商学院会计学系苏文兵教授主持。苏教授总结到,本次讲座让同学们充分认识到,数值天气预报需要用到大气科学、计算数学、计算机技术、空基与地基遥感技术及地球科学等交叉学科的知识,在全球气候变暖的背景下迫切需要进一步研究发展数值天气预报,提高我国防灾减灾水平。


文:2022级B班 杨学博