近日,英国大气科学领域迎来重大突破——一套开创性的新型空间天气预报模型套件将首次助力英国气象局(Met Office)实现高层大气业务化建模。
该模型套件为高级集合联网同化系统,由伯明翰大学牵头构建,兰卡斯特大学、利兹大学、巴斯大学、莱斯特大学及英国南极调查局共同研发,重点研究空间天气对地球热层与电离层的影响,目前已在英国气象局的新型超级计算机上投入运行。
该模型套件在英国气象局现有空间天气预报模型基础上增加了新功能,可模拟空间天气对卫星、航空、通信及依赖全球导航卫星系统(GNSS)服务所产生的影响。
借助该模型套件,英国气象局空间天气运行中心的预报员将首次获取来自空间天气对电离层影响的预报模型数据,同时热层建模能力也将得以提升。
该模型套件能够同化电离层与热层当前状态的近实时数据,并结合太阳活动预报,生成高精度、可操作的高层大气预报,有助于服务提供方及时采取缓解措施,尽可能减少空间天气带来的不利影响。
该模型套件为英国气象局包含了三个面向不同大气区域的新模型,分别聚焦地球大气的不同圈层。其中,集合网络同化系统负责电离层与热层数值模拟,这是英国首次拥有针对地球高层大气这一区域的空间天气建模能力,由伯明翰大学研发;ODRAM模型专注于模拟高频无线电通信受到的干扰,由兰卡斯特大学研发。
伯明翰大学空间环境与无线电工程学科负责人、先进集合网络同化系统首席研发员肖恩·埃尔维奇教授表示:“这些工具将广泛支持各类用户群体,帮助人们更加及时地做出明智决策,在应对空间天气时从‘被动响应’转向‘主动应对’。”
兰卡斯特大学的法里德·霍纳里教授称:“我们很高兴看到自己的研究成果转化为实际应用。兰卡斯特大学主导的这项研究与建模,对航空业,尤其对依赖高频通信的极地航线飞行意义重大。”
以GNSS用户为例,他们使用全球定位系统(GPS)等系统进行定位或导航时,若提前知晓GNSS精度可能下降,便可切换至其他系统。
这套模型套件是“空间天气仪器、测量、建模与风险”(SWIMMR)项目的重要成果。该项目由英国研究与创新署战略重点基金资助,旨在提升英国在空间天气监测、建模与预报方面的能力。
英国科学技术设施委员会卢瑟福·阿普尔顿实验室空间中心SWIMMR项目负责人伊恩·麦克雷教授表示:“模型套件有望应用于多个场景,从无线电通信到卫星轨道预测,预计将在各利领域产生重要价值。同时,它们也清晰证明SWIMMR项目所推动的学术界与终端用户之间的合作,能实现双赢。”
(来源:英国气象局官网 编译:高宇平 蒋芷晴 责任编辑:刘淑乔)