在计算机上模拟大气和海洋运动

访大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室

发布时间:2005-10-20来源:


    记者:向杰
    
    实习生:孙馨
    
    实验室副主任:穆穆
    
    时间:2005年10月17日上午9:00
    
    地点:LASG会议室
    
    ■编者按
    
    长江下游降水情况将会怎样发展,水库汛期要不要提前放水,今年我国南方雨季的爆发时间会延迟吗……这些气象信息对社会生产具有很重要的意义,直接关系到我们的国计民生,而普通的气象观测又无法及时有效地做出前瞻性的预报。这就是大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室的主要工作———研发一种可靠的数值模拟模式,与普通的气象观测相结合,更好地应用到生产生活之中。且让我们一同走进实验室,看看他们的工作,聊聊科研人的喜怒哀乐……
    
    敲开实验室办公室的门,当记者问:“哪位是王斌主任?”时,秘书惊讶地回答:“他昨晚临时出差了……”
    
    未能如事先约定见到王斌主任,记者虽有遗憾,但并不感到特别失望,因为对于一个匆忙的科学家而言,分身乏术是再正常不过的事情。
    
    何况,实验室另一位“当家的”———副主任穆穆欣然接受了记者的采访。
    
    记者:在外人眼里,大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)是一个看上去非常神秘深奥的研究单位,您能深入浅出地说说它是做什么研究的吗?
    
    穆穆:我们这个实验室的定位主要是大气科学的基础和应用基础研究,但另一方面它又有非常强的应用背景,所以它要为我们国家乃至整个世界的天气气候变化的预报预测提供先进的理论、方法以及手段。
    
    这对于国计民生非常重要。像美国的这次飓风灾害、前一段时间分别发生在海南和浙江一带的台风及我国每年汛期的降水情况,都需要大气科学家提前3、5个月预报出来。当然,从科学理论上,这种预报不可能像短期天气预报那样准确,但我们可以提供趋势性的分析,从而对国家和当地的战略决策产生指导性作用。
    
    像北京的水库,如果汛期降水太多的话,水库的水要及时放掉,不然就要出问题,临到降雨的时候开闸放水根本来不及;而假如预报错了,放水放错了,也是很要命的事情。
    
    作为基础研究单位,我们不能直接做预报。但每年我们都要参加到国家气候中心的气候预测工作当中,将我们预测的结果,提供给应用部门。
    
    记者:LASG的实验设备是什么?和传统意义上的实验室区别在哪里?
    
    穆穆:人们一谈到实验室,头脑里往往浮现的是玻璃烧杯、酒精灯什么的,要么就是显微镜。我们实验室的面貌与人们想象中的不大一样,它主要的实验设备就是大型的高速计算机,因为我们做的是数值模拟,大部分工作是在大型计算机上模拟大气和海洋的运动,为进一步进行预报、预测提供理论、工具以及方法、手段等。
    
    科学家用计算机做数值模拟进行天气预报始于1950年,当时美国科学家用世界上第一台电子计算机开展了此项工作。自此以后,在大气数值模拟领域形成了一个显著特点,即世界上最先进的计算机一旦产生,往往首先应用于大气科研领域。而最先进的计算机正是在大气科学领域找到了最能发挥作用的舞台。
    
    记者:LASG的科研水平现在处于一个什么地位?
    
    穆穆:不谦虚地说,LASG应该是国内该领域最先进的实验室之一。从LASG成立到现在的近20年中,它前后经历了5次国家评估,每次都是几十个国家重点实验室一起评估,前4次LASG连续获得优秀的评价,尤其在2000年的国家评估中,LASG荣居地学口榜首。在今年的国家评估中,因LASG以往的出色表现,它获得了免评的资格,自动进入优秀。即使参与评估,相信LASG仍会是最出色的之一,因为LASG去年年底还被科技部授予“国家重点实验室计划先进集体”称号,并获得金牛奖。
    
    在国际上,我们现在可以说也占有一席之地。今年8月1日,在LASG成立20周年的庆祝活动上,全世界20多位此领域最著名的专家纷纷赶来祝贺,并发表了非常肯定和赞誉的讲话,这从一个侧面反映出我们实验室在国际上的地位。另外,LASG成员还担任了一些国际学术组织的重要职务,直接参与国际大气科学领域重大研究计划的决策
    
    记者:看资料,您到LASG工作已经18年了,在您的记忆中,什么事情是最难忘的?
    
    穆穆:LASG创始之初的艰难如今仍历历在目。我那时还是一个刚刚到实验室工作的博士后研究人员,当时美国大型电子计算机是控购的,很难购买到。在此背景下,LASG创始人、第一、二任主任曾庆存院士说了一句名言,后来传为科学界的佳话。他说:即使把身上穿的裤子卖掉,也要买到计算机。最终,历尽磨难,LASG买到了当时最先进的计算机之一。
    
    像刚才所说,LASG的工作基本上都是基于大型高速计算机开展的,如果没有它,现在我国大气科学的面貌完全可能是另外一副模样。正是有了老一辈科学家的高瞻远瞩和不懈努力,才有了我国大气科学的今天。
    
    可喜的是,现在我们国家也能制造出LASG需要的计算机了,再也不用非得卖裤子了。
    
    说到曾庆存院士,不能不提到他领导的课题组在国际上最早开展了短期气候预测试验,并取得丰硕成果。
    
    记者:您刚才谈到大型高速计算机对于LASG的重要性,那么迄今为止实验室的大型高速计算机情况是怎样的呢?
    
    穆穆:在LASG的研究中,数值模式的研发与计算机条件密切相关。当前数值模式的发展对计算机性能的要求越来越高。自1985年以来,为了满足模式发展的需要,LASG已经四次更新计算机系统。在中科院和科技部的部分资助下,2002年底,LASG新购买总体计算峰值超过1万亿次的计算机系统,包括一套256个CPU的联想iCluster1800集群系统和一套128个CPU的IBMP690,使得计算条件得到很大的改善,非常有助于气候系统模式的发展。在2003年中国高性能计算机TOP100排名中,LASG的计算机名列第4位。这些良好的计算条件为相关科研研究提供了必要的基础。可以说,LASG已有的计算机系统(SGIOrigin2000,SGIOrigin3000,联想Cluster1800和IBMP690)不仅是LASG成员不可缺少的研究工具,而且也为全所科研人员和所外客座研究人员提供了良好的计算环境,为研究所和相关兄弟单位科研工作的完成和优秀成果的取得做出了重要的贡献。
    
    记者:人才的培养对于LASG而言,是被如何看待的?有哪些方面的措施?
    
    穆穆:回顾LASG的发展历程,我们深深地体会到,LASG之所以能够连续5次获得优秀,最根本的一点就是重视人才。历届实验室领导班子都把人才培养和队伍建设放在首要的位置,不仅为实验室建立起具有创新能力的人才梯队和研究群体,使得实验室得到了可持续发展,而且为我国大气科学领域很多单位与部门输送了大批优秀人才,为我国的气象事业做出了重要贡献。现任实验室主任王斌研究员,现任学术委员会主任吴国雄院士,学术委员会委员李崇银院士、黄荣辉院士、中国气象科学研究院院长张人禾研究员、中国科学院大气物理研究所所长王会军研究员、中国气象局副局长宇如聪研究员都是LASG培养出来的佼佼者。
    
    然而征程无坦途,二十一世纪充满了更激烈的竞争。千争万争,最关键的是人才之争。只有继续坚持以人为本的方针,稳定实验室的研究队伍,培养优秀人才,才有可能实现LASG的目标。
    
    为此,LASG采取“五才”策略,即留才、招才、纳才、用才、育才。留才即留住实验室现有的人才,尤其是优秀人才,这是稳定实验室研究队伍的重要保障。招才即广招天下贤才,补充和扩大实验室的研究队伍,确保实验室的稳步发展。纳才即容纳观点不同、才华盖己、意见相左但确富有见地和造诣者,这要求实验室领导班子成员应该胸襟宽广,能听取逆耳的真言,这对实验室的科研和管理都是非常有利的。用才即人尽其才,物尽其用,用人唯贤,求贤若渴。育才即培养科研梯队、管理梯队,包括研究生培养,这是实验室可持续发展的重要保障。
    
     2005年10月19日