兰州大学110周年校庆地球科学名家讲坛——穆穆院士

应兰州大学大气科学学院邀请，中国科学院院士，复旦大学特聘教授，博士生导师穆穆作学术讲座。

 

报告题目：关于北极海-冰-气系统影响欧亚大陆极端天气事件可预报性的一些思考

报告时间：2019年9月16日9:00-10:00

报告地点：城关校区西区观云楼2009学术报告厅

 

穆穆，男，中国科学院院士，1954年8月生。现为复旦大学特聘教授，博士生导师。1978年毕业于安徽大学数学系，1985年获复旦大学理学博士学位。1987-1988年在中国科学院大气物理研究所作博士后研究，曾在多伦多大学物理系、剑桥大学牛顿研究所、香港科技大学、法国动力气象实验室与夏威夷大学国际太平洋研究中心进行合作研究。1993年被批准为博士生导师。2008年当选发展中国家科学院（TWAS）院士。主要从事大气-海洋的可预报性与非线性（不）稳定性研究及相关的资料同化,集合预报与适应性观测方面的研究。他建立了地球流体运动的若干非线性稳定性判据，提出了研究天气、气候可预报性的条件非线性最优扰动CNOP方法，并用该方法研究了厄尔尼诺春季预报障碍、海洋热盐环流对淡水通量扰动的敏感性、热带气旋的目标观测等问题，揭示了厄尔尼诺、黑潮路径变异以及台风预测的目标观测敏感区。发表相关学术论文180余篇。现任国务院学位委员会大气科学评议组召集人，国际气象学和大气科学协会（IAMAS）执委会委员（Member at Large），《中国科学：地球科学》与《Science China: Earth Sciences》副主编，《气候与环境研究》副主编等。曾任国际气象学和大气科学协会（IAMAS）动力气象委员会（ICDM）和行星大气及其演变委员会（ICPAE）委员，美国气象学会'每月天气评论'associate editor'，英国皇家气象学会季刊（QJRMS）编委等。

 

对于大气、海洋及其耦合系统的一般物理变量与事件，可预报性定义可分三个层面描述：(1)可预报性是大气-海洋系统中有关物理变量，以及有关天气和气候事件的物理属性，该属性依赖时间与空间的变化，是多尺度相互作用的产物，其演变规律呈现非线性特征；(2)可预报性描述当前状态或系统的微小误差对未来状态的影响程度；(3)可预报性可用初始误差随时间发展的比例或者概率密度分布随时间变宽的比例来度量；如果初始误差迅速放大或概率密度分布迅速变宽，那么系统的可预报性较低；相反，系统的可预报性较高。

不同时间尺度上大气可预报性的来源告诉我们，当预报超过两周时，必须综合考虑陆面和海洋（海冰）的影响。很多研究表明，提高北极大气初始场对于提高中纬度天气预报有着重要作用，其作用甚至高于热带。但需要注意的是，此类研究主要从气候学（统计的）角度出发，基于天气学（个例分析的）角度的研究非常缺乏。为此，从个例角度出发，我们研究了北极海冰气系统对中高纬大气环流以及欧亚极端天气事件的影响。结果表明，中纬度大气环流（乌拉尔阻塞、北大西洋涛动）在两周内会对北极系统的扰动作出响应，且该作用会持续到超过三周。另外，通过条件非线性最优扰动方法可以找到北极系统的敏感区，以指导目标观测和集合预报。该研究表明，北极系统对欧亚极端天气事件影响的可能机制，以及北极海冰气系统对中纬度天气事件的协同效应都需要进一步研究。

大气科学学院
2019年9月15日