中国东北地区冬季气温变化剧烈，对当地农业生产、生态和经济等有着非常重要的影响。当前，中国东北冬季气温异常的季节-年际预测仍面临着巨大的挑战，需要进一步加强对其变化机理的科学研究，为提升其预测技巧提供科学依据。近期，实验室硕士生邵郁晨、李忠贤教授、周波涛教授和...
卫星微波探测仪器在数值天气预报系统中发挥着关键作用，通过微波观测获取的大气温湿度垂直分布信息能够有效降低模式预报误差。微波遥感具备在全天候条件下持续观测的能力，并能部分穿透云层，实现对大气状况的连续监测。目前，微波探测仪器主要搭载于极轨卫星，而极轨卫星的重...
理解热带气旋生成频数在不同时间尺度上的变化特征及其驱动机制，具有重要的科学和现实意义。除季节和年际尺度外，年代际尺度上的热带气旋活动变化同样深刻影响着人类社会。已有研究表明，局地海温条件是影响热带气旋发生发展的关键因素之一。海洋作为巨大的能量储存库，不仅直...
长江流域常住人口超过4亿，是我国人口最密集、经济最发达的地区之一，冬季气候冷湿。当强降温与强降水复合出现时，极易造成大范围电力中断和交通系统瘫痪等严重灾害。既往研究多基于个例分析，指出多种热带和中高纬缓变信号对持续性冰冻雨雪事件具有重要作用，但其耦合模态的多...
光伏产业作为可再生能源领域的核心组成部分，其功率输出受周期性与随机性气象因素共同影响，精准的超短期光伏功率预测对保障电力系统安全稳定运行至关重要。传统光伏功率预测方法的物理模型虽可解释性较强，但精度受数据质量限制且计算复杂度高；传统基于人工智能的功率预测方...
土壤湿度是气候系统中的关键变量，对蒸发、降水、植物生长和全球碳循环都具有重要影响。随着微波遥感技术的发展，土壤湿度反演产品在陆面同化中得到了广泛应用。但是，这些反演产品在同化中面临着反演误差不确定、时空分布不均匀等问题，而陆面变量具有高度空间异质性的特点，...
黑碳气溶胶是亚洲地区主要的人为气溶胶之一，它能够吸收短波辐射加热对流层低层而冷却地表，并可能引起排放源地大气环流和降水的显著变化。除了局地气候响应外，黑碳气溶胶还能影响远离源地的气候，例如，北半球中高纬度地区的温度和降水。先前已有的研究主要通过比较固定海温...
在全球变暖不断加剧、极端天气气候事件日益频发的背景下，气候系统精细化预测已成为国际研究的前沿焦点。实现这一目标的关键在于数值模式的持续创新与高性能计算技术的深度融合。美国计算机协会（ACM）于 1987 年设立的国际高性能计算领域最高奖项——戈登·贝尔奖（被誉为“超...
传统海洋数值模式依赖复杂物理方程，计算成本高，耗时长。尤其在通过高分辨率数据模拟南海中尺度涡旋等快速变化海洋现象时存在明显瓶颈。近日，实验室联合国防科技大学和上海人工智能实验室，针对上述问题提出了一种新型人工智能模型，可快速、精准预测南海海面绝对动力高度（A...
红外辐射资料全空同化中观测背景差（OMB）的非高斯性是面临的难题之一。Geer-Bauer观测误差膨胀方案是处理该问题的常用方法。然而，该方案没有考虑模式与观测之间的一致性，导致部分观测背景一致的区域，观测误差明显偏大。围绕这一问题，实验室团队对该方案进行了修改，提出了...