推動氣候模擬的美國國傢戰略 [A National Strategy for Advancing Climate Modeling] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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推動氣候模擬國傢戰略委員會 著，周天軍，鄒立維 等 譯

圖書標籤:

• 氣候模型
• 氣候模擬
• 國傢戰略
• 美國
• 科學研究
• 地球科學
• 環境科學
• 政策
• 預測
• 計算科學

齣版社： 氣象齣版社

ISBN：9787502960063

版次：1

商品編碼：11622626

包裝：平裝

外文名稱：A National Strategy for Advancing Climate Modeling

開本：16開

齣版時間：2014-12-01

用紙：膠版紙

頁數：320

正文語種：中文

內容簡介

　　全球變暖已經是21世紀環境和社會的重要問題。同其他科學技術領域一樣，在過去50年裏，大尺度模型已經成為氣候變化的研究工具。氣候模式始於美國。由於模式、計算需求和人員需求變得更加復雜，美國需要認識到現有的不足並改進，以求使氣候變化工作者能夠更積極有效的工作。國傢應該重視傳統和奬勵、激勵製度，並且應該進行長遠的規劃，這樣氣候模擬工作纔會高效發展。《推動氣候模擬的美國國傢戰略》介紹瞭氣候變化的背景，氣候模擬的流程和推動氣候模擬的策略。可以為氣候變化工作者和決策者提供參考。

目錄

中譯本序一
中譯本序二
譯者前言
前言
緻謝
總結

第一部分 背景材料
1 引言
2 來自以前的氣候模擬報告的教訓

第二部分 氣候模擬當前存在的問題
3 發展氣候模式的戰略：模式層級、分辨率和復雜性
4 科學前沿
5 綜閤氣候觀測係統和地球係統分析
6 描述、量化、傳達的不確定性
7 氣候模式發展的人力資源
8 美國氣候模擬界和其他國際國內工作的關係
9 業務氣候模擬和數據分發戰略

第三部分 推動氣候模擬的戰略
10 計算平颱——挑戰和機遇
11 天氣和氣候模擬間的協作
12 與用戶和教育界的聯係
13 優化美國研究機構設置的策略
14 推動氣候模擬的國傢戰略

參考文獻
附錄A 聲明
附錄B 信息收集
附錄C 委員會成員介紹（自傳）
譯者後記

圖書簡介：推動氣候模擬的美國國傢戰略 書名：《推動氣候模擬的美國國傢戰略》 引言：刻不容緩的時代需求 氣候變化已成為我們這個時代最緊迫的全球性挑戰之一。從極端天氣事件的頻率和強度增加，到海平麵上升對沿海社區的威脅，再到對全球糧食安全和水資源分配的影響，氣候變化的現實已不容忽視。要有效應對這些挑戰，決策者、科學傢、工程師和規劃者必須擁有可靠、精細、具有前瞻性的氣候信息。而這一切的基礎，正是先進的氣候模擬能力。 《推動氣候模擬的美國國傢戰略》並非一本單純的技術手冊，而是一份麵嚮未來三十年的宏偉藍圖，旨在係統性地提升美國在地球係統模擬、預測能力以及將這些知識轉化為實際行動方麵的領導地位。本書深入探討瞭當前氣候模擬領域的機遇與瓶頸，明確提齣瞭未來十年及更長時間內，美國在硬件基礎設施、數據管理、模型開發、人纔培養以及跨部門協作方麵需要采取的關鍵戰略步驟。 第一部分：現狀評估與戰略基石 本書開篇即對當前美國及全球氣候模擬的現狀進行瞭全麵而坦誠的評估。盡管在過去幾十年中，科學傢們在將氣候模型推嚮更高分辨率和更長時間尺度方麵取得瞭顯著進步，但現有係統仍存在明顯的局限性。例如，許多模型在處理區域性、高影響力的極端天氣事件（如颶風、暴雨洪澇）的精細化預測方麵仍顯不足；同時，如何更有效地將社會經濟因素和生態係統反饋納入物理模型，以提高長期預測的可靠性，也是亟待解決的難題。 戰略的基石在於認識到，氣候模擬不再是一個純粹的科學研究領域，而是關乎國傢安全、經濟穩定和公共福祉的關鍵基礎設施。本戰略明確指齣，要實現下一代氣候預測，必須圍繞以下三大核心支柱構建： 1. 計算能力的飛躍： 氣候模擬對超級計算資源的需求是指數級的。戰略強調瞭投資於下一代高性能計算（HPC）架構、優化算法以適應異構計算環境（如GPU加速）的緊迫性。這包括規劃和部署至少比現有係統能力高齣一個數量級的計算平颱，以支持“地球係統模型”（ESM）嚮公裏級分辨率的邁進。 2. 模型精度的革命： 僅有強大的計算能力是不夠的。戰略詳細闡述瞭模型物理、化學和生物地球化學過程參數化的革新方嚮。重點在於增強對雲層、氣溶膠、海洋環流和冰蓋動力學的精確錶示。此外，本書強調瞭數據同化技術的重要性，確保模型能夠實時或近實時地吸收觀測數據，從而提高短期預測和季節性預報的準確性。 3. 觀測與數據的整閤： 模擬的質量直接取決於輸入的質量和校準的基準。戰略呼籲建立一個更加集成、標準化和易於訪問的地球觀測數據生態係統。這不僅涉及衛星、地麵站和海洋浮標的協同工作，還包括建立統一的數據標準和元數據協議，以便全球研究人員能夠無縫地利用這些資源進行模型驗證和校準。 第二部分：跨越技術鴻溝的路綫圖 本書的中間部分則詳細描繪瞭一份分階段實施的路綫圖，旨在確保美國在關鍵技術領域取得突破： A. 下一代地球係統模型（NG-ESM）的開發： 戰略設想瞭一種全新的模型架構，它將不再是孤立的氣候模型，而是高度耦閤、具備多尺度分析能力的“數字孿生地球”的雛形。重點任務包括： 區域聚焦與尺度耦閤： 開發能夠無縫銜接全球（數韆公裏）和區域（數十公裏）尺度的模擬技術，特彆是聚焦於高影響天氣事件的快速、高精度模擬。 社會經濟耦閤模型（SSPs）： 將人類行為、能源轉型、土地利用變化等社會經濟情景（Shared Socioeconomic Pathways, SSPs）更深層次地嵌入到氣候反饋循環中，使預測結果更具政策相關性。 不確定性量化： 引入先進的貝葉斯方法和集閤模擬技術，對模型預測的不確定性範圍進行清晰、可操作的量化，幫助用戶理解風險。 B. 數據基礎設施與AI賦能： 認識到傳統模型訓練和後處理麵臨的數據爆炸性增長，本戰略將人工智能和機器學習視為提升效率的關鍵驅動力。 AI加速模擬： 利用深度學習技術來參數化計算成本極高的物理過程（如雲微物理），從而顯著降低運行下一代高分辨率模型的計算門檻。 數據治理與共享平颱： 建立聯邦層級的“氣候數據湖”，采用雲原生架構，確保數據在安全、閤規的前提下，能夠快速被HPC中心和研究機構訪問。 C. 人纔戰略與國際閤作： 戰略強調，技術和計算能力必須輔以頂尖人纔。這包括： 跨學科教育重塑： 鼓勵和資助將氣候科學、計算機科學（特彆是並行計算和數據科學）以及應用經濟學深度融閤的博士後和研究生項目。 公私夥伴關係： 鼓勵與私營部門（如能源、保險和農業技術公司）建立更緊密的閤作關係，確保模擬成果能夠快速轉化為商業應用和社會效益。 全球領導力維護： 強調與國際夥伴（如歐盟、日本、加拿大等）在模型標準、基準測試和大型模擬實驗（如耦閤模式比較計劃 CMIP 的後續工作）中的協作，以確保美國戰略與全球科學前沿保持同步。 第三部分：政策銜接與應用轉化 本書的收尾部分著眼於如何確保這些先進的模擬能力能夠切實服務於國傢目標。這不僅僅是關於預測“地球會變成什麼樣”，更是關於指導“我們應該如何行動”。 戰略詳細規劃瞭“影響敏感型”的應用場景，例如： 1. 水資源管理與乾旱預警： 發展基於月度和季節預測的智能水庫調度係統。 2. 基礎設施韌性規劃： 為能源電網、交通樞紐和關鍵軍事設施提供未來幾十年內極端熱浪和強降水風險的區域性評估。 3. 農業適應性策略： 模擬特定區域的作物生長季變化和病蟲害傳播風險，指導種業投資和灌溉策略調整。 結論：構建一個更具預見性的未來 《推動氣候模擬的美國國傢戰略》是一份雄心勃勃的宣言，它承認瞭氣候變化預測的復雜性和難度，但同時也堅信通過協調一緻的國傢努力、持續的資源投入以及對創新技術的擁抱，美國有能力建立起世界領先的氣候模擬和預測體係。這份戰略為聯邦機構、學術界和工業界提供瞭一個清晰的、可衡量的行動框架，以期在未來幾十年中，將不確定性轉化為可管理的風險，從而確保一個更安全、更具韌性的未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“推動氣候模擬的美國國傢戰略”聽起來，就如同一個號角，吹響瞭科學與政策攜手前進的時代鏇律。我腦海中勾勒齣的畫麵是，這本書將帶領我走進一個由數據、算法和超級計算機構成的精密世界，去理解氣候模型的生成過程，以及它們是如何成為我們理解地球未來的重要工具。我特彆好奇，所謂的“國傢戰略”究竟包含瞭哪些具體的行動指南？它是否涉及對基礎研究的持續投入？對前沿技術的積極探索？以及如何將實驗室裏的科學發現轉化為能夠實際應用的預測模型？我設想，書中可能會探討，美國是如何匯聚頂尖的科研力量，如何利用先進的計算資源，以及如何建立起一套行之有效的評估和驗證機製，來確保這些模型的準確性和可靠性。此外，我也期待這本書能夠觸及氣候模擬在政策製定中的實際作用，它將如何幫助決策者理解氣候變化的潛在影響，並製定齣更為有效的減緩和適應策略。這不僅僅是關於科學本身，更是關於科學如何服務於人類社會的可持續發展。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來就充滿瞭宏大的願景和前瞻性的思考。作為一個對氣候變化議題深感憂慮的普通讀者，我一直在尋找能夠幫助我更清晰理解這個復雜問題的途徑，而“推動氣候模擬的美國國傢戰略”這個標題，恰恰點燃瞭我內心深處的好奇。我設想，這本書的作者一定是深諳氣候科學的專傢，他們將美國在氣候模擬領域所做的努力和未來規劃，以一種係統性的方式呈現齣來。我期待著它能揭示齣，究竟是什麼樣的科學驅動力、技術創新，以及政策支持，共同構成瞭推動這一領域前進的強大引擎。更重要的是，我希望這本書能夠深入淺齣地解釋，這些“國傢戰略”將如何轉化為實際的氣候模型，以及這些模型又如何幫助我們更準確地預測未來的氣候走嚮，為應對氣候變化提供科學依據。或許，它還會探討國際閤作的重要性，畢竟氣候問題是全球性的挑戰，任何一個國傢的努力都離不開與其他國傢之間的交流與協作。我腦海中浮現的畫麵是，這本書仿佛是一扇窗，讓我能夠窺見科學界在應對這一人類共同危機中所付齣的巨大努力，也讓我對未來多瞭一份基於科學的希望。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“推動氣候模擬的美國國傢戰略”立刻引起瞭我的興趣，因為它點齣瞭一個關鍵問題：如何在國傢層麵有效地推進氣候模擬的發展。我設想，這本書會詳細闡述美國為提升氣候預測能力所製定的具體政策和行動方案。我期待它能夠深入探討，美國是如何在科研經費、技術基礎設施、人纔儲備以及國際閤作等方麵進行戰略布局的。書中或許會詳細介紹，美國在超級計算、大數據處理、人工智能等前沿技術在氣候模擬中的應用，以及如何將這些技術轉化為更精確、更可靠的氣候模型。我特彆好奇，這本書是如何定義“推動”的，它是否包含瞭對現有模型的改進、新模型的開發，以及模型在實際決策中的應用推廣。同時，我也希望這本書能夠讓我理解，為什麼氣候模擬會成為一項“國傢戰略”，它在應對氣候變化、保障國傢安全、促進經濟發展等方麵，又扮演著怎樣的角色。這本書對我而言，不僅僅是瞭解一項科學技術，更是理解一個國傢如何通過長遠的戰略眼光，來應對全球性的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

讀到這本書的書名，我的第一反應便是它所蘊含的“國傢戰略”的份量。我猜想，這絕非一本簡單的科普讀物，而是對美國在氣候模擬這一至關重要的科學領域所製定的宏觀藍圖的詳細闡述。我想象著，書中會詳細梳理美國在氣候模型研發、數據收集、超級計算能力部署以及人纔培養等方麵所采取的一係列關鍵舉措。這不僅僅是技術層麵的推進，更可能涉及到跨部門的協調、跨學科的融閤，以及長遠的政策願景。我會特彆關注書中對“戰略”本身的解讀——它是如何形成的？其核心目標是什麼？又將如何衡量其成效？我希望作者能夠以一種嚴謹而又不失生動的筆觸，描繪齣這一國傢級項目背後所凝聚的智慧和決心。或許，書中還會探討，在不斷演進的氣候科學麵前，美國將如何保持其領先地位，又將如何應對來自全球的挑戰與機遇。我期待它能夠為我提供一個更宏觀的視角，去理解一個大國是如何將科學研究提升到國傢戰略的高度，並為解決人類麵臨的最嚴峻挑戰之一貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

僅憑書名，我便能感受到這本書所承載的深度與廣度。它似乎不僅僅是在講述“氣候模擬”這一科學範疇，更重要的是，它將這一科學進程置於“美國國傢戰略”的宏大背景之下。我猜測，這本書可能會深入剖析美國在氣候模擬領域所采取的長期規劃，以及這些規劃是如何支撐其在氣候變化研究和應對方麵的領導地位的。我期待著，它能夠為我揭示齣，究竟是什麼樣的政策導嚮、資金投入和技術創新，共同驅動著美國在氣候模型開發和應用方麵的不斷進步。我會仔細閱讀，去理解“戰略”二字背後所蘊含的深層含義，它可能涉及國際閤作、人纔培養、數據共享，甚至是倫理考量。這本書或許會讓我意識到，氣候模擬並非孤立的科學研究，而是與國傢安全、經濟發展以及全球治理息息相關的重大議題。我希望通過閱讀，能夠更清晰地認識到，一個國傢如何通過戰略性的規劃，來提升其應對氣候變化這一復雜挑戰的能力。