地球物理流體動力學實驗室
地球物理流體動力學實驗室(GFDL) 是美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)海洋和大氣研究辦公室(OAR) 的一個實驗室。現任主任是文卡塔查拉姆·拉馬斯瓦米博士。它是七個 NOAA 研究實驗室 (RL) 之一。 [1]
GFDL 從事全面的長期研究，以擴大對作為複雜流體系統控制大氣和海洋行為的物理過程的科學理解。然後可以對這些系統進行數學建模，並且可以通過計算機模擬方法研究它們的現象學。
GFDL 的成就包括開發了第一個研究全球變暖的氣候模型、第一個綜合海洋預測代碼，以及第一個在颶風軌跡和強度預測方面具有重要技能的動力學模型。目前實驗室內的許多研究都集中在開發用於評估自然和人為氣候變化的地球系統模型。
成就
- 首次全球大氣數值模擬——定義了當今世界各地仍在使用的數值天氣預報和氣候模型的基本結構。 [2]
- 世界海洋的第一次數值模擬。 [2]
- 全球變暖研究中許多核心問題的初步定義和進一步闡述，包括水汽反饋、溫度變化的極地放大、夏季大陸中部乾燥和雲反饋。 [2]
- 第一個耦合的大氣-海洋氣候模型和使用這些模型的第一個全球變暖模擬（包括上述反饋過程和大西洋傾覆環流的潛在減弱）。 [2]
- 開發最先進的颶風模型並將其轉移到 NOAA 國家氣象局和海軍的運營中。 [2]
科學部門
GFDL 擁有一個由大約 300 名研究人員、合作者和工作人員組成的多元化社區，其中許多來自英國、印度、中國、日本、法國等。該實驗室目前分為幾個科學部門（按字母順序排列如下），此外還有一大群被稱為建模系統部門的科學程序員，以及一個大型計算機支持小組。 [3]
大氣物理學
現任負責人：Venkatachalam Ramaswamy 博士
該部門的目標是利用地球系統的數值模型和觀測來描述和量化大氣物理過程，特別是那些涉及溫室氣體、氣溶膠、水蒸氣和雲的過程，以及它們在大氣環流、天氣和氣候中的作用。
生物地球化學、大氣化學和生態系統
現任負責人：John P. Dunne 博士
該部門的目標是開發和使用 GFDL 的地球系統模型，以更全面地了解物理、化學和生態驅動因素之間的相互作用以及地球系統的反饋。
海洋和冰凍圈
現任負責人：張榮博士[4]
該部門的目標是進行領先的研究，以了解海洋和冰凍圈的變化和可變性；它們與天氣、氣候、海平面和生態系統的相互作用；並提前預測和預測未來的變化。為了支持這一目標，我們正在為海洋、海冰、陸地冰和完全耦合模型開發最先進的數值模型。
季節到年代際的變化和可預測性
現任負責人：Tom Delworth 博士[5]
該部門的目標是提高我們對氣候變率、可預測性和從季節到數十年的時間尺度變化的理解。這包括耦合氣候系統的內部變率，以及對變化的輻射強迫的響應。我們正在積極開發下一代實驗性季節到年代際預測系統。
天氣和氣候動態
現任負責人：托馬斯·克努森
該部門的目標是為下一代地球系統模型開發創新的物理和動力組件，特別強調高分辨率（1-25 km) 大氣模型開發。我們的目標是探索天氣和氣候建模和分析的前沿，並改進對颶風、洪水、嚴重風暴和乾旱等高影響事件的預測，從天氣到季節和年際（2 年）時間尺度。
設施
GFDL 位於新澤西州普林斯頓的普林斯頓大學Forrestal 校區。
自 2011 年 3 月起，GFDL 不再擁有現場超級計算機。相反，他們使用了具有超過 140,000 個處理器內核的大規模並行Cray超級計算機，該超級計算機目前位於田納西州橡樹嶺的橡樹嶺國家實驗室。這與他們之前的系統架構形成了鮮明對比，後者由八台硅谷圖形公司Altix計算機組成，每台計算機包含 1024 個CPU內核。 [6]硬件更新平均每 18 個月發生一次。
自 1950 年代以來，GFDL 一直在使用高性能計算系統進行數值建模。
校友
- 柯克·布萊恩（海洋學家）
- 真鍋淑郎
- 栗原義雄
另見
- 模塊化海洋模型
- GFDL CM2.X
參考資料
- ^ NOAA Research Laboratories. NOAA Office of Oceanic and Atmospheric Research. [2014-04-26]. （原始內容存檔於2014-04-27）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 NOAA Magazine Article on GFDL. （原始內容存檔於2012-04-15）.
- ^ Geophysical Fluid Dynamics Laboratory. 6 October 2015.
- ^ Rong Zhang Homepage. [2022-10-10]. （原始內容存檔於2023-03-21）.
- ^ Tom Delworth Homepage. [2022-10-10]. （原始內容存檔於2023-03-21）.
- ^ NCRC website. [2022-10-10]. （原始內容存檔於2022-10-11）.
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