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新对流解析模式助力准确预测台风路径
2025年02月21日 11:27:46
来源：化工仪器网 点击量：8192
研究团队聚焦2021年的台风“烟花”，利用神威超算构建的全球对流解析模式，将水平分辨率提升至3公里，显著增强了台风内部结构(如眼墙、螺旋雨带)的模拟能力
近日，中国科学技术大学大气科学先进计算实验室赵纯教授团队与先进计算机系统结构实验室安虹教授团队联合宣布，基于国产神威·海洋之光超级计算机构建的全球对流解析模式，成功将台风路径预测误差降至100公里以内，标志着我国在极端天气预测领域取得重大突破。这一成果不仅为防灾减灾提供关键技术支持，也凸显了高精度数值模拟技术对应对气候变化的核心作用。
全球气候变化背景下，台风、暴雨等极端天气频发且路径复杂化，对防灾减灾提出更高要求。例如，2021年台风“烟花”的突然转向和双重登陆曾造成巨大经济损失，传统预测模型因分辨率不足(通常为几十公里)难以捕捉小尺度天气系统的动态变化，导致路径偏差较大。精准预测台风路径可提前部署应急措施，减少人员伤亡和经济损失，是国家安全与民生保障的关键环节。
研究团队聚焦2021年的台风“烟花”，利用神威超算构建的全球对流解析模式，将水平分辨率提升至3公里，显著增强了台风内部结构(如眼墙、螺旋雨带)的模拟能力。这一分辨率可捕捉大气中对流过程的精细变化，从而更准确地预测台风的突然转向和强度变化。值得注意的是，该模型成功预测了台风“烟花”的突然路径变化及双重登陆位置，表现优于当前的业务预报。
团队开发的自适应网格细化策略，通过动态调整关键区域(如台风核心区)的分辨率，在保证精度的同时将计算成本降低90%，并扩展应用于历史上其他十个台风案例轨迹预测中，取得显著的改进效果。这些成果标志着台风预测可能进入了一个新时代，利用对流解析分辨率结合适应性网格细化策略，可以在最小计算负担下提升灾害准备和响应能力。
研究团队表示，下一步将深化模式物理机制研究，融合人工智能技术优化参数化方案，并探索量子计算在气象模拟中的潜力。同时，推动国产超算与气象仪器的协同创新，构建自主可控的“空-天-地”一体化观测预报体系。
相关研究成果Pronounced advance on typhoon track forecast with global convection-permitting model于近日发表于《科学通报》。
参考资料来源：中国科学报
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