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“85后”教授朱志伟:

填补天气预报和气候预测的“缝隙”

2021-04-26来源:新华日报作者:杨频萍作者(文):作者(图): 发布: 责编:严常坤 孙成杰访问量:12

国家重大人才计划青年拔尖人才、中国科协青年托举人才、世界气象组织气候监测与评估专家组成员、江苏特聘教授……作为一名“85后”,南京信息工程大学大气科学学院教授、博士生导师朱志伟拥有不少亮眼的学术成果。

朱志伟主要从事气候动力学和气候预测领域的研究,重点关注的是提前10-30天的延伸期天气预报,这也被称为当前国内外气象业务预报中的一个“缝隙”,是天气气候预测技巧上的“荒漠”。

气象业务的这一世界性难题,也导致气象灾害难以预防,致灾严重。“虽然目前提前10天以内的天气预报已经日益精准,但人们应变时间不足;而提前超过30天的气候预测则又不够精准。10-30天的延伸期预报能够提供更重要的信息,正是重大决策的关键时间窗口。”朱志伟说。

10-30天延伸期预报难在哪?朱志伟告诉记者,大气运动本身就是一个非线性的混沌系统,数值预报的时间积分越长,结果越不可靠。虽然大气季节内振荡(MJO)是延伸期可预报性的重要来源,但这种准周期性的大气低频振荡的周期并不固定、模态不唯一;它的形成和传播机制仍不清楚;气候动力模式也大都无法准确表达大气季节内振荡信号;这些都造成延伸期预报成为世界性难题,但另一方面,我国减灾防灾、生态文明建设和应对气候变化等工作,都需要气象科学研究提供稳定的支撑。

在美国夏威夷大学进行博士后研究时,朱志伟就立志用自己的研究探索填补这个“缝隙”,开始从事全中国范围内汛期降水的延伸期预报。根据不同区域降水区域性差异特征,“拼”出了中国各区域延伸期预报的可预报性因子,“区域不同,可以预报的准确性也不同。”做这项研究时,朱志伟花了不少工夫,“在计算机模型中,我们过去做的是逐月或逐年的数据量表,数据‘跑’得快,逐日量表更准确但计算量很大。”因此,他经常做到凌晨两三点,休息会儿五六点就爬起来看数据结果,“其实研究究竟能不能挖到‘矿’是个未知数,但这正是研究吸引人的地方。”朱志伟说。

在博士后期间,朱志伟的研究成果不仅成了高被引论文,还在国内多个业务单位被应用推广。回国后,朱志伟第一时间密切寻求与相关业务部门合作交流,希望将自己所学运用到中国气象预报业务中,服务国家。在延伸期预报领域,朱志伟一路披荆斩棘,目前共发表论文50余篇;主持了国家重点研发计划重点专项课题和国家自然科学基金等多个项目。他在气候动力学和延伸期预报等领域取得的一系列成果已被成功应用于国家气候中心等多个业务单位的预测业务。

如何深入探索大气季节内振荡的发生和传播机制,他尝试建立统计-动力相结合的延伸期预测系统,“取动力模式之长,补统计模式之短。”朱志伟表示,提高未来延伸期预报的准确度还需要考虑多时间尺度、多源资料的融合。

作为年轻的博士生导师,朱志伟坦言自己欣赏的学生必须会独立思考,“等着老师告诉你如何做下一步,不是一个合格的博士生。”朱志伟说,就像我们看待人工智能一样,必须警惕计算太多而思考太少的危险,新想法等于大进步,如果我们渴望训练学生做更多的事情,而不仅仅是训练机器,我们必须认真思考这一理念。谈到最满意自己的哪一项科研成果,朱志伟坦言:“我一直教育学生不要拘泥于任何达成或是未达成的目标,重要的是去学习、去经历,并享受这个过程。对我而言,成绩属于过去,最好的风景都在未来的路上。”

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