近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授趙純團(tuán)、安虹團(tuán)隊(duì)利用基于國產(chǎn)神威·海洋之光超級計(jì)算機(jī)構(gòu)建的全球?qū)α鹘馕瞿Ｊ?，?021年“煙花”臺風(fēng)120小時(shí)軌跡預(yù)報(bào)誤差降低在100公里內(nèi)，并結(jié)合靈活的變分辨率模擬揭秘復(fù)雜臺風(fēng)軌跡精準(zhǔn)預(yù)測方法，實(shí)現(xiàn)計(jì)算效率與預(yù)測精度的雙重優(yōu)化。研究成果發(fā)表于《科學(xué)通報(bào)》。
加密關(guān)鍵天氣系統(tǒng)助力臺風(fēng)軌跡預(yù)報(bào)的改進(jìn)。中國科大供圖
全球氣候變化背景下，準(zhǔn)確預(yù)測臺風(fēng)路徑對于減輕災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要，但近年來的進(jìn)步趨于平緩，引發(fā)了關(guān)于臺風(fēng)路徑可預(yù)測性是否已達(dá)到極限的討論。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、南京信息工程大學(xué)和中國科學(xué)院大氣物理研究所研究人員通過使用全球?qū)α鹘馕瞿Ｐ停ㄈ?公里水平分辨率），取得了重大突破。
研究團(tuán)隊(duì)聚焦2021年的臺風(fēng)“煙花”，在120小時(shí)的預(yù)報(bào)時(shí)段內(nèi)，將路徑誤差降低到100公里以內(nèi)，達(dá)到前所未有的精度。值得注意的是，該模型成功預(yù)測了臺風(fēng)“煙花”的突然路徑變化及雙重登陸位置，表現(xiàn)優(yōu)于當(dāng)前的業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步開發(fā)了一種創(chuàng)新的可變網(wǎng)格細(xì)化策略，通過針對影響臺風(fēng)運(yùn)動的關(guān)鍵天氣系統(tǒng)，在計(jì)算需求與精度之間實(shí)現(xiàn)了平衡。與全球?qū)α鹘馕瞿Ｐ拖啾?，這種方法在保持相近精度的同時(shí)，計(jì)算成本降低了90%以上，并擴(kuò)展應(yīng)用于歷史上其他十個(gè)臺風(fēng)案例軌跡預(yù)測中，取得顯著的改進(jìn)效果。這些成果標(biāo)志著臺風(fēng)預(yù)測可能進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代，利用對流解析分辨率結(jié)合適應(yīng)性網(wǎng)格細(xì)化策略，可以在最小計(jì)算負(fù)擔(dān)下提升災(zāi)害準(zhǔn)備和響應(yīng)能力。
研究人員介紹，他們計(jì)劃進(jìn)一步在不同海域驗(yàn)證其方法，深入理解并改進(jìn)模型物理機(jī)制，以擴(kuò)大其在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.01.032
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