作者:王芳 来源:中国科学报 发布时间:2012-1-2 12:33:31
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钟青:气象减灾为己任

 
■王芳
 
2010年1月,新疆北部出现有气象记录以来最严重的雪灾;5至7月,14次强降雨轮番袭击,南方汛情严重;8月,甘肃舟曲发生特大山洪泥石流灾害……中国度过了极端天气事件极为频繁的2010年。
 
“重大天气事件的预报意味着肩负重大责任。”作为一名气象人,中科院大气物理所研究员钟青深感责任重大。预测气象灾害的科学基础是大气科学,这是一门多学科交叉的综合性学科,不仅涉及到物理、化学、流体力学、数学等学科。同时,大气科学还是一门应用性很强的科技工程体系,需要用一系列监测、建模、推演等科学内涵的大气与地球系统。
 
数值模拟功能的提高 大有可为
 
钟青表示,气象学界要从全球气候变化当中去捕捉一些可能会发生极端气候事件的信号,“去找一些前期信号,然后尽早提前发现极端天气发生的可能”。其次是做好预报预警工作,在事件发生临近时向公众社会提供决策,包括如何去面对这种极端气候事件。
 
钟青介绍,现代天气预报早已采用数值预报、逐日预报,理论极限为2-3周,据公布的统计数据,欧洲中期预报中心,冬季平均有效预报时长已超过9天,在我国则不到7天,差距在20年以上。要提高城市减灾能力,必须发展更有效的中期预报,更好的短时预报。
 
随着高性能计算机技术和大气探测技术的发展,特别是大量的新观测仪器如卫星、雷达、GPS等的布设,数值预报的资料源已经非常丰富。用于数值预报的数值模式也在不断完善。目前,加拿大、英国、法国等国家的气象业务中心都建立了程度不同的非静力多尺度统一模式。美国新一代数值预报模式WRF(The Weather Research and Forecasting Model) 模式,集成了迄今为止在中尺度方面的研究成果。而我国天气预报所用的数值预报产品仍然以国外的为主。中国气象也有许多特殊问题,比如青藏高原的许多具体问题,只有通过自主创新才能解决。
 
早在上世纪末,钟青就瞄准在发展新一代非静力数值模式之上。首先要着力提高模式计算的精度,采用自主发展的,不仅整体而且任意计算微元具有能量-物质守恒保真功能的独特计算技术,建立起一种新型非静力数值模式(F-MODEL)。目前已能同化雷达卫星资料,实现了嵌套计算。运用该模式对一些疑难实例作了对比试验,例如,2005年6月10日吉林沙兰镇的强降水过程模拟。此次突发性强降水没有预报出来,事后利用其它模式(MM5、WRF)也未能有效的模拟出来,而F模式对这次强降水具有较好的预报能力,降水量级和落区与实况相对一致。显示出能量-物质守恒保真计算技术的优越性。
 
F-Model系统于2008年奥运会期间进行了降水个例预报试验和业务化试运行。典型个例的检验结果表明,F-Model对强降水的预报具有较低的空报率和漏报率。F-Model比业务运行的WRF、MM5模式预报表现更佳。
 
把脉风云变幻的实质 责任在肩
 
钟青生于1964年,从小他就好学上进,总是名列前茅,并以优异的成绩考入北京大学。1985年在中国科学院大气所读研究生期间,他跳出传统的经典理论框框,把厄尔尼诺和南方涛动问题归结为大气——海洋耦合非线性“本征”系统中,把无穷维问题转化为一个等价的有限维易于分析的问题。他到中国科学院大气物理研究所工作后,提出物理守恒保真概念,建立了几种守恒格式构造方案,解决了气象学一些常用数值预报模型中的守恒格式问题,其成果获得了第二届赵九章科学工作奖一等奖。十几年来,共获得十几项学术奖励。
 
1998年6月,《物理守恒律保真格式构造与数值预报斜压原始方程传统谱模式改进研究》获世界气象组织1998年青年科学家研究奖。这是历史上中国推荐的首位获奖者。世界气象组织秘书长奥巴西教授在授奖致辞中高度评价了该工作。当前,旨在推进观测预报一体化、改进天气预报服务的世界天气研究国际计划《全球观测系统研究与可预报性试验(THORPEX)》计划正在执行期。钟青已着手来作该计划科学技术的系统性准备,包括人才培养,经多方努力,已相继培养了博士、硕士生十余名。
 
硕果虽丰盈 风雨再铸就
 
“2008年6月,广西地区经历了一次大暴雨过程,直接经济损失37.01亿元。如果我们的预报做的更精准一些,就会减少上亿元的损失。身为中科院大系统中的一员,我们必须扮演好国家智库的角色。”钟青说。
 
气象服务,应该是气候变化时代的生活导航员。
 
如今的他,每天仍然在看似枯燥、乏味、单调的数字海洋里找寻规律、把握脉络,深入地分析复杂的天气数据。在与气象“相知”、“相许”、“相爱”的过程中,平淡和枯燥伴随着他,但是并没有消磨他的意志,而是为他日后的成功与发展添加了一些珍贵的学术积淀……
 
最大的期望
 
钟青表示:不做理论的巨人,行动的矮子;决不躺在成绩簿上睡觉;不仅要敢于攀登新的科学顶峰,而且还要努力转化为生产力。为此,他期望能得到更多的谅解、更深的理解,争取更有力的支持;与大家和谐共事,提高合作的效果。为构建中国自己的名副其实的观测预报一体化的未来一代多尺度气象非静力数值预报系统而努力,为民族复兴作贡献。
 
《中国科学报》 (2012-01-01 B34 专题)
 
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