环境气候地质

2025年9月,第18号台风”桦加沙”登陆广东沿海,部分地区出现特大暴雨。在国防科技大学某部队的预报室里,值班人员紧盯屏幕,精准锁定了台风轨迹与暴雨影响范围,为抗洪抢险、人员转移提供了可靠的气象支撑。台风过境后,一封封感谢信纷至沓来——”极端暴雨强度和落区预报比其他同类预报产品更接近实况”。支撑这次精准预报的,正是该校气象海洋学院数值预报创新团队研发 […]

2024年3月,中国气象局正式发布了下一代大气数值模式。这套完全自主的动力框架采用多矩约束有限体积方法(MCV)作为基础算法,面向最新高性能计算机体系设计的软件框架具备10万核高可扩展性。据人民日报报道,该模式在针对2022年第3号台风”暹芭”的历史个例预报试验中,全球5公里分辨率预报结果优于当前业务模式。而就在一年后的2025年3月,中国气象局发布的”2024 […]

你在SWAT里建了一套大型流域水文模型,3000子流域、30万HRU,准备跑50年日尺度的径流泥沙营养盐全要素模拟。你勾选了CN2自动率定、10层土壤剖面、自动灌溉施肥、以及10个GCM气候情景并行。点击Run。第17天,主汛期暴雨刚进入中游平原,30万HRU同时产流,SWAT的HRU水循环数组从8GB暴涨到180GB,终端跳出那句熟悉的:“Error: Out of memory d […]

你在DHI MIKE 11里搭了一套20km城市河道生态补水的水动力-水质耦合模型,15条支流、3座补水泵站,准备模拟旱季120天生态基流保障下的溶解氧恢复全过程。你勾选了HD水动力、ECO Lab水质模块、溶解氧DO与BOD₅/NH₃-N/藻类的耦合生化反应,开启自适应时间步长,点击Run。第17天模拟步,补水刚进入河道中段,上游来水与泵站补水交汇使流速骤变,DO与BOD耦合反应进入快速衰减区, […]

2024年底,国防科技大学气象海洋学院的一项研究成果登上了国际权威期刊《Nature Communications》。研究团队通过数值模拟揭示了一条此前未被充分认识的物理链条:西北太平洋频繁的台风活动能够激发行星尺度的罗斯贝波列向北极传播,进而诱发北极地区气旋性环流异常,最终减缓夏季北极海冰的消融进程。这一发现将热带天气系统与极地气候变化联系在一起,而支撑这一发现的,是高分辨率海洋-大气耦合模式数 […]

2023年初,国防科技大学气象海洋学院的研究团队开始了一项名为”羲和”的大模型研究。这个项目的目标很直接:用人工智能方法替代传统数值模式中的部分物理参数化过程,提升海洋环境预报的精度和时效。团队负责人后来在回顾这段经历时说,最初程序完全运行不起来,能运行之后又出现耗时长、结果不达预期等问题,最终是在一台显存更大的智能计算服务器的支撑下,才完成了模型的训练和测试。这台机器并不 […]

人类对海洋的认知正在经历从”点状采样”到”全域感知”的范式转变。过去,一艘科考船在特定海域投下一组CTD探头,获取的不过是时空中的一个孤立样本。而今天,数以千计的Argo浮标在全球海洋中自主沉浮,多颗海洋卫星在数百公里高空持续扫描,海底观测网通过光纤电缆将实时数据传回岸边实验室——这些观测手段每天产生的数据量以PB计,共同构成了人类历史上最宏大的地球 […]

你在Elmer/Ice里建了一套南极冰盖的全三维流动模型,覆盖面积1.4×10⁷ km²,网格分辨率从冰盖内部50km渐变到冰流通道5km,基岩地形BEDMAP2,冰厚度4km,冰流速度从内部1m/a到冰流通道500m/a,跨度5个数量级。你勾选了Stokes流动、冰温演化、基岩滑动(Weertman/Budd混合律)、冰架崩解、海平面反馈,准备跑一个从1990-2100年的百年瞬态模拟。进度条走 […]

你在ArcSWAT里建了一套大型流域的水文模拟项目,流域面积50000km²,DEM分辨率30m,自动子流域划分阈值500ha,生成1287个子流域,每个子流域平均含15个HRU(水文响应单元),总HRU数19305。你勾选了径流(SCS曲线法)、蒸散发(Penman-Monteith)、土壤水分(Green-Ampt)、养分循环(氮磷)、作物生长(EPIC)、河道汇流(Muskingum)全部模 […]

你在CESM的CLM(Community Land Model)里配置了一套全球陆地生态系统模拟,空间分辨率0.5°×0.5°,时间步长1800s,植被功能型(PFT)16类,土壤层数20层,碳氮耦合循环开启,物候动态、植被分配、凋落物分解、土壤有机质分解、甲烷氧化、氮矿化固定全部激活。你点开./case.submit准备跑一个1850-2014年的历史气候强迫模拟,进度条走到第15年(约1500 […]

你在MATLAB里搭建了一套大坝安全监测的BP神经网络模型,测点覆盖坝体位移、渗流压力、应力应变、温度、水位共128个传感器,历史数据跨度10年,采样频率1次/天,总样本数46.8万条。你设了3层隐藏层(256-128-64节点),激活函数ReLU,准备跑一个多测点联合预测的模型训练。进度条走到第15个epoch,损失函数突然 plateau,然后终端跳出那句熟悉的:“Out of m […]

高超声速进气道CFD仿真,最折磨人的不是模型建不出来,而是模型建好了,点下”Calculate”之后,屏幕上的残差曲线像心电图一样乱跳,最后弹出一句熟悉的:“Divergence detected in AMG solver”。 不起动、激波串振荡、边界层分离再附——这些物理现象本身已经够复杂了,但如果你的工作站还在拖后腿,那就是“物理问 […]