以變應變 探索不止
——中國科學院大氣科學和地球流體力學數值模擬國家重點實驗室

中國科學院大氣物理研究所大氣科學和地球流體力學數值模擬國家重點實驗室（LASG）成立于1985年，同年9月正式對外開放，1989年晉升為國家重點實驗室。在前4任主任曾慶存院士、吳國雄院士、王斌研究員、陸日宇研究員的領導下，LASG成為蜚聲國內外的大氣科學和地球流體力學研究機構，并在1988年、1992年、1996年、2000年、2005年、2010年、2015年的國家評估中，連續七次獲得優秀（其中2005年為免評獲優），是地學領域兩個獲此殊榮的實驗室之一。LASG于1990年被原國家計委和中國科學院授予先進集體稱號，1994年獲原國家計委金牛獎，2004年獲科技部“國家重點實驗室計劃先進集體”（金牛獎），2011年獲科技部“十一五”國家科技計劃執行優秀團隊獎。

以國需為首 以人才為重

根據國內外學科發展趨勢和國民經濟建設的需要，以及知識創新時期對國家重點實驗室的新要求，實驗室當前的主要研究方向為：地球氣候系統模式的研發與應用，天氣氣候動力學理論、氣候系統變化規律及其異常發生機制，天氣氣候可預報性、氣候預測的新理論和新方法，地球流體宏觀演變規律和機理。實驗室的研究目標是：發展性能優良的地球氣候系統模式；從地球系統圈層相互作用的角度出發，揭示全球和東亞氣候變化的內在動力、熱力機制以及外在影響因素；在天氣氣候動力學、天氣氣候可預報性研究以及地球流體力學領域取得原創性新成果，為我國氣候預測和應對氣候變化提供理論依據。

LASG首屆研究生論壇

實驗室已開展的研究工作包括國家“七五”科技攻關項目、國家重大基金項目以及國際合作等方面。其中僅固定成員承擔的研究任務有“七五”國家攻關項目課題5個,重大基金項目課題3個,自然科學基金課題6個,中國科學院重大項目課題2個。同時,針對科學發展的前沿,并結合我國四化建設（工業現代化、農業現代化、國防現代化、科學技術現代化）的需要,實驗室經學術委員會批準共開設了研究課題58個(大部分為客座研究人員申請開設),已完成24個,都取得了很好的成果。目前實驗室同美國、德國、意大利、澳大利亞等國家有合作研究計劃5個，都在順利執行中,有的已取得非常好的結果。

在最近一個評估期內實驗室共發表論文1001篇，其中在SCI期刊上發表的文章共565篇，為上個評估期（276篇）的2倍多。SCI論文占論文總數的56.4%，也高于上個評估期的37.5%。5年間，石廣玉、王會軍當選中國科學院院士；周天軍、陳文、黃剛獲得國家杰出青年科學基金；穆穆、王斌、王會軍獲得“何梁何利基金科學與技術進步獎”；吳國雄獲“陳嘉庚地球科學獎”；王林獲國家自然科學基金委優秀青年基金；李建平、周天軍入選國家創新人才推進計劃“中青年科技創新領軍人才”；吳仁廣入選“千人計劃”。實驗室國際學術影響力持續提升，共有8名研究員在重要國際學術組織任職，其中包括國際科學理事會（ICSU）執行局委員、IAMAS主席、SPARC SSG委員、CLIVAR亞澳季風委員會主席等重要任職，為國際重大科學計劃的制訂做出了重要貢獻。

5年間，實驗室畢業博士生119人、畢業碩士生33人，其中全國優秀博士論文2人，北京市優秀博士論文1人，中科院優秀博士論文3人，中國科學院院長優秀獎7人，朱李月華優秀博士生獎2人，為國家培養和輸送了大量的青年科研人才。

實驗室迄今共獲國家級和省部級獎勵30項，其中國家獎10項（自然科學獎二等獎3項、三等獎3項，科技進步獎獎一等獎1項、二等獎3項），中國科學院一等獎11項（自然科學獎6項，科技進步獎5項），多次參加各類國際模式比較計劃、在大型重要國際會議上作特邀報告、主辦大型重要國際系列學術會議，在重要國際學術組織擔任職務、參與國際研究計劃的決策等，使得實驗室成為一個具有國際知名度的大氣科學研究中心和人才培養基地。

實驗室是一支以中青年學術骨干為主體的研究隊伍。實驗室設置了地球氣候系統模式、天氣氣候動力學、天氣氣候可預報性和地球流體力學4個創新團隊，配備了一支技術力量雄厚的支撐隊伍。多年來，實驗室通過開放課題等形式，吸引了國內相關專家直接參與實驗室氣候模式、氣候動力學、氣候可預報性等方面的研究工作，促進了實驗室在上述領域研究的進一步發展。

實驗室的奮斗目標就是建設成國際一流的大氣科學研究中心和人才培養基地，服務于國家在氣候預測、氣候變化等領域的重大科技支撐需求，并在重要的國際研究計劃中發揮越來越重要的作用。

創新不止步，與國際接軌

近年來，實驗室在氣候系統模式研發和應用、青藏高原影響亞洲季風的動力學、減小預報不確定性的方法及其應用研究、年代際氣候變化的機理及模擬研究等方面取得了重大進展，在國際氣候學界產生重要影響，為我國氣候動力學理論和模擬研究領域的科學技術進步做出了重大貢獻。

在氣候系統模式研發和應用方面，實驗室在原有的物理氣候系統模式FGOALS1基礎上研發了新版本FGOALS2以及地球系統模式的初始版FGOALSE S M，并參與了國際耦合模式比較計劃CMIP5，整體性能與國際同類模式相當，得到了國際同行的高度評價。國際上參與CMIP5的模式研發機構總共有21家，其中LASG是國內唯一、國際上11家有能力同時自主研發大氣、海洋和耦合模式的研究機構之一，同時也是利用自主研發的氣候模式在過去20年間連續參加歷次CMI模式比較計劃、結果被歷次政府間氣候變化專門委員會（IPCC）科學評估報告引用的全球9家研究機構之一。同時，實驗室面向下一代地球/氣候系統模式開展了一系列前瞻性研究，研發改進大氣模式和海洋模式的動力框架及物理過程，建立了高分辨率的全球大氣和海洋環流模式，成為國際上少數幾個能同時自主研發高分辨率大氣和海洋模式的實驗室之一。

在青藏高原影響亞洲季風的動力學方面，實驗室長期致力于青藏高原動力和熱力強迫影響亞洲季風和氣候多尺度變率的動力診斷、理論研究和數值模擬。近年來，實驗室闡明了青藏高原熱力強迫影響亞洲季風氣候格局的機制，揭示了青藏高原通過調控熱帶海陸氣相互作用進而影響亞洲季風爆發的物理過程，明晰了青藏高原熱源的多尺度變率特征及其對亞洲季風異常的影響，開辟了青藏高原氣候動力學的新方向，做出了原創性成果。

在減小預報不確定性的方法及其應用研究方面，針對如何減小預報結果不確定性這個極具挑戰性的問題，實驗室成員充分發揮交叉學科的優勢，提出了基于條件非線性最優擾動（CNOP）的目標觀測方法和基于降維投影思想的集合變分資料同化技術，并將其應用于高影響天氣和氣候事件的可預報性研究中，建立了CNOP臺風目標觀測框架系統，提出了目標觀測敏感區和集合預報相結合的ENSO預測新方案；基于新的集合變分資料同化技術，發展了臺風預報的渦旋初始化系統，構建了陸面數據同化系統LDAS-IAP以及中國碳通量/濃度聯合數據同化系統Tan-Tracker。

在氣候系統年代際變率的機理及預測方面，實驗室通過觀測數據分析和數值模擬結合的方法，圍繞年代際變化調控年際變率、熱帶海溫年代際變化、年代際預測進行了系統的研究。揭示了印度洋、大西洋海溫的年代際變化對季風與熱帶海溫年際關聯的調控作用；揭示了熱帶海溫年代際變化的機理；提出了21世紀初全球“增暖停滯”的可能原因；構建了基于耦合氣候系統模式的年代際預測系統，開展了系統的年代際預測試驗，其結果提交了CMIP5，并被IPCC AR5引用。

2018年12月4—5日，中國科學院大氣物理研究所大氣科學和地球流體力學數值模擬國家重點實驗室（LASG）2018年度學術年會將在京召開。會議將全面介紹2018年實驗室在能力建設、科研成果和人才培養方面取得的豐碩成果。2019年，實驗室將圍繞模式發展、院地合作、開放交流和人才培養繼續努力，以良好的工作狀態迎接下一輪國家重點實驗室評估。