2025-03-28
随着气候变化加剧，快速发展的骤旱正成为干旱的一种新常态。近年来，如2012年美国中西部特大骤旱、2022年我国长江流域特大骤旱均导致陆地碳汇显著下降。定量评估生态系统对骤旱的抵抗能力，对于制定适应策略及缓解骤旱影响至关重要。然而，目前全球范围内植被对骤旱的抵抗力及其长期演变趋势仍不明晰。近期，大气所地球系统数值模拟与应用全国重点实验室与南京信息工程大学水文与水资源工程学院合作，在Nature Communications发...
2025-01-13
海洋物理环境的显著变化已经严重威胁了海洋生态环境与人类可持续发展。2024年，全球有104个国家记录了有史以来最高的温度，多地经历了极端天气事件：大范围的干旱、热浪、野火，影响了南非、南亚、菲律宾、巴西、欧洲及美国东北部。2024年3月份，澳大利亚大堡礁发生了大规模的珊瑚白化事件；而7月加勒比海地区、9月的美国东南部及中国海南地区，先后遭受了多次超强台风（飓风）的袭击。10月底，西班牙遭受到了“现代史上西班牙最严重的洪涝灾害”的袭击，短短几小时内，河流泛滥成灾，造成了至少223人丧生。海洋持续变暖会降低海水中的溶解氧含量，影响海洋生态系统稳定性，进一步影响人类开发利用海洋渔业资源。海洋是台风、飓风等极端天气的能量来源，更暖的海洋也将导致未来台风更强、降水更多，给登陆地造成经济和社会损失：2024年9月超强台风“摩羯”登陆海南，造成了约800亿元的直接经济损失。这些极端气候事件背后都有着地球系统增暖的推波助澜。
1月10日，由中国科学院大气物理研究所（以下简称大气所）牵头，联合国家海洋环境预报中心、自然资源部第二海洋研究所、中国科学院海洋研究所、中国科学院计算机网络信息中心、美国国家海洋和大气管理局、美国国家大气研究中心、法国墨卡托海洋国际研究所、意大利国立地球物理与火山学研究所等全球31个研究单位的54位科学家组成的国际研究团队，在《ADVANCES INATMOSPHERICSCIENCES》（AAS）发布了2024年全球海温变化研究报告。...
2024-09-29
近日，第20届CCF全国高性能计算学术年会在武汉举行，我所海洋模式团队联合中国科学院计算机网络信息中心、崂山实验室、鹏城实验室、中国地质大学等单位共同完成的最新研究成果“A Performance-Portable Kilometer-Scale Global Ocean Model Across Various Heterogeneous Supercomputers”获得了超算年度最佳应用奖。大气所团队在地球系统数值模拟装置技术支撑下完成了模式建立和调试、科学实验、检验评估等工作。该成果有效扩...
2024-09-25
作为地球气候系统最大的热储库，海洋吸收了90%以上人类活动造成的地球能量盈余。过去一个世纪以来，海洋增暖主要发生在海洋上层，下层的温度变化则很小。这种差异反映为海洋较小的瞬时热储存效率（全球平均海洋温度变化与平均海表温度变化之比），目前其观测值仅为0.1左右。那么，在更长时间尺度上，海洋热储存效率能达到多少，其背后的物理机制又是什么呢？古气候记录为这一问题提供了线索。南极冰芯和深海温度记录表明，末次...
2024-08-05
准确的全球海洋温度和热含量格点观测数据集对于海洋和气候科学研究、气候监测及业务化应用具有重要意义。由中国科学院大气物理研究所（以下简称“大气所”）牵头，联合中国科学院计算机网络信息中心、中国科学院海洋研究所、崂山实验室、中国科学院南海海洋研究所、美国国家大气研究中心、意大利国立地球物理与火山学研究所、新西兰奥克兰大学等机构，在《EarthSystemScienceData》期刊上正式发布了第四代的全球海洋温度和热...
2024-07-24
近期，中国科学院大气物理所（简称“大气所”）苏杭研究员课题组发表题为《Smoke-charged vortex doubles hemispheric aerosol in the middle stratosphere and buffers ozone depletion》的论文，通过先进的数值模拟和卫星观测揭示了野火影响平流层臭氧损耗的新机制。 臭氧层是保护地球上的生命免受有害紫外线（UV）辐射的重要屏障。得益于1987年签订的《蒙特利尔议定书》，地球大气臭氧层正在逐步恢复。这项具有里程碑意...
2024-07-18
青藏高原，被誉为“亚洲水塔”，为下游地区提供了重要的水资源。在增暖情景下该地区水循环将如何变化是国际气候科学界关注的重要问题之一。此前针对该地区水循环变化的预估研究多基于粗分辨率的气候模型，其中深对流过程需要进行参数化处理。公里分辨率对流解析气候模拟是国际气候模拟的前沿方向。针对青藏高原地区的对流解析模拟已受到国际计划的重视。“联合区域降尺度试验”（CORDEX）国际计划于2019年批准了针对青藏高原第...
2024-07-18
今年入夏以来，华南多地的强降雨、长江一带的特大暴雨以及最近洞庭湖的决堤时刻牵动着全国人民的心。历史上，东亚地区频繁遭受洪水威胁，严重影响经济社会发展和人民生命财产安全。夏季东亚地区的许多洪水事件与中尺度对流系统（MCS）有关，MCS带来的降水通常强度大、范围集中且持续时间长，具有引发洪水的潜力。然而，由于MCS和洪水研究分属气象和水文两个领域，此前少有研究工作关注东亚地区MCS对大型洪水事件的影响，在气候...
2024-06-21
近期，中国科学院大气物理所（简称“大气所”）苏杭研究员课题组与北京大学环境与工程学院张远航院士课题组和李歆研究员课题组合作在《Nature Geoscience》发表题为《大气氧化性长期趋势指导臭氧污染控制战略》（Ozone pollution mitigation strategy informed by long-term trends of atmospheric oxidation capacity）的论文，首次通过自由基化学机制分析揭示我国臭氧污染的优化控制路径。对流层臭氧（O3）污染是由排放到大气...
2024-06-11
2023年“基于地球数值模拟的县区级农业环境智慧管理平台研发及产业化”项目获得市科委、中关村管委会立项，项目由瑞景励德能源环境科技（北京）有限公司、北京桑田湾科技有限公司、清华大学共同承担。目前，该项目取得初步进展，依托地球系统数值模拟装置，搭建“中国和全球主要农产区粮食作物旱灾模拟分系统”，实现气候及粮食产量的准确预判。一是建成数值模拟的“孪生农田”，分析全区历年气象和农业生产数据，开发基于地球...
2024-04-07
二次无机气溶胶是大气细颗粒物（PM2.5）的重要组分，其快速生成与积累往往是冬季重污染天气出现的关键因素。传统的空气质量数值模式由于输入数据的不确定性和模式内部物理化学机制模拟方案的不完善，导致二次无机气溶胶模拟仍然具有较大的不确定性。针对这一难题，地球系统数值模拟装置（以下简称“寰”）核心团队中国科学院大气物理研究所唐晓正高级工程师及团队构建了一个基于层叠泛化算法（Stacked Generalization）的机器学...
2024-03-28
3月28日，2023年度中国十大气象科技进展获奖项目在南京揭晓，中国科学院地球系统模式CAS-ESM2.0开源发布荣获全国十大气象科技进展，中国科学院大气物理研究所曹军骥所长代表领奖。 （图1 2023年度中国十大气象科技进展颁奖） （图2 2023年度中国十大气象科技进展奖牌） 中国科学院地球系统模式CAS-ESM2.0是国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”的重要成果。CAS-ESM2.0源代码已于2023年11月17日对外发布，是...
2024-01-19
大模型时代，纯数据驱动的气象、气候模型效果逐渐追赶甚至赶超数值模式。然而，目前气象、气候大模型也仍然存在不少问题。比如物理一致性不高、辐散风预报效果不好等等，这些问题限制了对于降水等复杂天气气候现象的预测能力。目前，将物理、大气动力与深度学习模型结合成为提升模型能力，解决目前瓶颈问题的一条重要途径。中国科学院大气物理研究所LASG黄刚研究员团队基于地球系统数值模拟装置（寰）的数据和DCU算力（国产人...
2024-01-12
地球系统数值模拟装置（以下简称“寰”）核心团队中国科学院大气物理研究所成里京研究员及团队，利用寰对2023整年的全球海洋环境变化进行研究并形成研究报告，给出了五个海洋主要气候指标的变化，包括海表温度、热含量、盐度、层结、温度不均匀性。报告指出：2023年全球年平均海表温度、2000米以上海洋热含量、海洋层结、海洋温度的空间不均匀性均为有现代仪器记录以来最高一年。该成果于2024年1月11日发表在《ADVANCES IN AT...
2023-05-15
利用莫桑比克海峡北部约40米长的深海泥沙岩芯，通过测量微小化石壳体中封存的化学指纹及数值模拟，英国卡迪夫大学和圣安德鲁斯大学、台湾大学联合中科院青藏高原所等单位学者，重建了过去120万年来各冰期旋回的海水温度和盐度的变化。研究发现，随着冰期旋回周期性的海平面下降，印度洋海表盐度有规律的升高，并在盛冰期达到峰值后随着冰消期的爆发迅速下降。
利用莫桑比克海峡北部约40米长的深海泥沙岩芯，通过测量微小化石壳体中封存的化学指纹及数值模拟，英国卡迪夫大学和圣安德鲁斯大学、台湾大学联合中科院青藏高原所等单位学者，重建了过去120万年来各冰期旋回的海水温度和盐度的变化。研究发现，随着冰期旋回周期性的海平面下降，印度洋海表盐度有规律的升高，并在盛冰期达到峰值后随着冰消期的爆发迅速下降。北京时间5月10日23:00,该研究成果发表于国际学术期刊《自然》(《Natu...
