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“天河”系列超级计算机应用成果报道——支持短期气候预测系统研发与应用

发布时间： 2022-03-22

       厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是全球海洋-大气耦合系统中最强的年际尺度变化信号，对热带区域和全球的海洋、天气和气候产生明显影响。ENSO可通过遥相关引起西太平洋副热带高压、季风系统等大气环流异常，进而影响我国气温、降水和旱涝分布，以及台风频数和强度。准确预测ENSO在月-季节-年际尺度上的变化不仅对气候变化应对具有重要指导意义，而且是国际科技领域的热点问题和学术制高点。

       自然资源部第一海洋研究所原创建立了浪致混合理论，揭示了海浪在海气通量中的关键作用，基于上述科学认知，建立了世界首个包含海浪过程的气候模式FIO-ESM，将热带偏差降低一半以上。并在此基础上建立了第二代短期气候预测系统FIO-CPS v2.0，该系统通过引入浪致混合、斯托克斯漂对海气通量的作用、海浪飞沫对热通量的作用和海表温度日变化等物理过程，显著提升了ENSO的模拟与后报能力，为更准确进行短期气候预测提供了新的契机。

      应用成果

      自然资源部第一海洋研究所多圈层耦合数值模式与生态定量评估团队基于天河系列超级计算机开展了FIO-CPS v2.0的测试实验和部分同化实验。

      目前，FIO-CPS v2.0已完成1948年至今的同化实验、多集合预测实验，进入准业务化运行阶段，其预测结果被中国多模式集合预测系统采用，并在中国气象局国家气候中心网站发布。同时，预测结果在国家海洋环境预报中心、北京气候中心等国家级和区域级业务中心实际应用，为国家气候会商、极地科考、北极航运、冬奥会保障、新中国成立70周年和建党100周年庆祝活动等提供了预测产品，直接服务于国家气候变化应对和重大事件保障，支撑了国家海洋与气候的环境安全与防灾减灾、生态文明建设、资源探测与开发等。 

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短期气候预测系统示意图 

      该成果受到了国家重点研发计划、国家自然科学基金，以及“全球变化与海气相互作用”专项课题海洋动力系统和多运动形态相互作用、海系统可预报性研究等项目资助。

      上述成果所涉及的计算工作得到了国家超级计算天津中心的大力支持。

       论文链接：#

       来源：天津超算中心