此后,在真锅淑郎的工作基础上,气候系统模式快速发展迭代,从一开始耦合大气、海洋、海冰、陆面间物理过程的物理气候模式,逐步发展到引入更多地球生物化学、人类活动甚至是地质构造等过程的地球系统模式。
耦合气候模式及之前的发展历程▼
目前,数值模式是天气预报和气候预测的重要工具,更是大气科学研究的重要方法。随着计算能力的提高,我们不仅可以预估不同温室气体排放情景下未来100年后的气候,甚至可以用计算机模拟出恐龙统治时期的古气候状态。
依靠算力制高点
综上所述,天气预报的准确程度,取决于数值模式的复杂程度。数值模式越复杂,时间、空间分辨率就越高,就能更准确地捕捉更小规模的天气现象。
一个新的问题也由此产生,数值模式越复杂,就需要收集、储存、分发更海量的气象数据,并高速进行大量复杂的运算,对算力的要求就越来越“苛刻”。
真的要更短的时间预测更精细尺度的气象变化
人力和一般的计算机已经远远不行了
还是得靠高性能计算机(图:壹图网)▼
目前,全球通用的方法是,依托于大规模、高性能计算机对天气进行数值预报,每一次预报等同于一次算力极限测试。位于赤道附近的马来西亚在气象预报领域就一度面临算力升级的难题。
马来西亚靠近赤道,但并不直接穿过赤道▼