2021-06-12
6月7-8日，深圳超算召开气象专题研讨会，中国科学技术大学赵纯教授做了题为“多尺度大气物理-化学全耦合数值模拟研究”的学术报告。赵纯教授长期从事区域及全球模式的开发和应用，主要专注如何利用数值模拟的方法来研究大气多尺度过程间相互作用机制，包括区域大气污染、极端天气以及它们之间的相互作用。高度参与了WRF-Chem和MPAS模式的开发及其在大气污染及气溶胶、辐射、云、雨相互作用方面的应用。同时也开发和使用全球变尺度模式来研究大气中多尺度之间的相互作用。
大气多尺度模式研究可以分为三个方面：发展模式中物理、化学过程模块，提高模式模拟大气多尺度相互作用的能力；评估大气模式对多尺度过程的模拟效果，认知模式的可靠性；开展大气多尺度数值模拟实验，揭示多尺度过程相互作用的新机制。
赵老师在报告中指出多尺度大气模式是研究大气相互作用机制的有力工具，通过对多尺度耦合模拟可以大大减小预报误差，提升梅雨季极端降水、超强台风等的方面的数值预报预警能力。
大气成份反馈作用机制复杂且重要。国际上大气全耦合数值模拟方面研究尚属空白，它所面临重要挑战之一是算力需求倍增。开展全耦合模拟工作，需要多种学科专业人员包括专业模式团队、并行优化团队、超算系统团队的参与。
赵纯老师团队完成了基于非结构化网格天气模式，构建了大气成份的模拟方法，实现了大气物理-化学全耦合、公里尺度大气数值模拟；在并行计算方面，充分利用众核架构，在传统的网格并行外，实现计算多级并行化；优化I/O算法,实现全球公里尺度大气全耦合模拟的高效I/O。
