一、人才培养

  本课题组在项目立项时有研究骨干13人,其中40岁以下的青年骨干9人。在项目中期评估后做了部分人员调整,研究骨干为16人,新增青年研究骨干3人。五年中,获得国家杰出青年科学基金资助的研究骨干1人,获得国家创新群体项目资助的研究骨干1人,获得海外青年学者合作基金资助的研究骨干1人,入选中科院百人计划的研究骨干1人,入选国家百千万人才工程一、二层的研究骨干1人,获得中国科协求是杰出青年奖的研究骨干1人,从副研究员(副教授)晋升为研究员(教授)的青年研究骨干3人,从博士后晋升为副研究员的成员3人,逐步形成一支实力雄厚的活跃在国际国内大规模科学计算领域的高水平研究团队。优秀研究骨干的代表有:

  1)王 斌:1999年作为国内合作者与美国华人学者邹晓蕾教授一起获海外青年学者合作基金资助,2000年入选国家“百千万人才工程”一、二层,2002年作为项目负责人之一获得国家基金委创新群体项目资助,2003年入选中科院百人计划,同年获得IT国际最高科学荣誉奖-计算机世界21世纪成就奖

  2)江 松: 2003年荣获国家杰出青年基金获得者、于同年获中国科协求是杰出青年奖,并被选拔为四川省学术带头人。

  他们都成长成为了国际知名学者和学科的带头人,还担任起了重要的科研领导和组织工作,并负责起培养更年轻一代的重任。课题组成员共培养博士后8人、博士生30人、硕士生37人 。出站的博士后和毕业的博士生中有的已经获得国家基金委面上基金或青年基金的资助,还有的研究生和毕业生获得各种奖励,如学笃风正优秀博士论文奖、刘永龄奖学金一等奖、郭永怀一等奖学金以及中科院院长奖学金优秀奖等,还有的研究生获得出国参加学术会议并做学术报告的机会。

  本课题对高校的学科建设作出了的贡献。例如,西安大学理学院的科学计算学科在973项目的支持下得到了很大的发展,在本组成员李开泰教授的带领下,5年中培养该学科的博士生17人,硕士生25人,研究队伍由项目启动时5人壮大到现到的12人,新引进和留下了7位年轻的博士,稳定和形成了一支实力雄厚的科学计算研究队伍。这支队伍由5位教授、4位副教授、2位讲师和一位助教组成,其中博士生导师有3位,他们在1999年-2004年5年中共发表学术论文70篇,其中28篇被SCI收录,出版专著1本,在国内外学术会议上呈交报告10个,获得省部委奖励2项。

  本课题在中国科学院知识创新基地建设中发挥了重要作用。例如,本课题的主持单位中科院大气所大气科学和地球流体力学数值模式国家重点实验室(LASG)是首批进入中科院知识创新基地的研究实体,在1999年以前,实验室乃至全国在变分资料同化方面的研究相对较弱,没有形成一支稳定的研究队伍,相关的研究工作也较少。在项目启动后,5年间培养变分资料同化学科方向的博士后2位、博士3位和硕士1位,还有在多位读的这一方向的研究生,并在国内第一个开展GPS资料变分同化研究,也是第一个将变分资料同化的方法用于暴雨预报和台风路径与强度的数值模拟与预报,取得重要进展,大大改变了实验室原来局面,不仅在实验室形成了一支有生气的、从理论到应用的同化研究队伍,而且为气象业务部门(如国家气象中心和上海台风研究所)和军事气象部门培养同化方面的人才,并正在气象预报业务中发挥作用,带动了中国变分资料同化研究与应用的发展。

  本课题还在国防建设贡献了力量,在武器物理理论设计数值模拟方向培养了一批科学计算的人才,稳定了一支有实力的研究队伍,并在5年期间取得创新的成果。江松研究员获得国家杰出青年基金的资助,并获得求是杰出青年奖,他领导的研究小组在国际学术会议上作特邀报告11人次,出版英文专著1本。另外,袁光伟研究员荣获军队科技进步一等奖

  值得一提的是,本课题组葛蔚在项目启动时还是一名博士后,现在已经成为拟颗粒模拟方向独当一面的青年专家,他在拟颗粒模拟方面的成果被该领域国际权威杂志的审稿人评价为是非常创新的方法,尤其他提出的方法在宝钢的工业生产中取得成功应用,并取得明显的经济效益。

二、合作交流

  在合作交流方面,本课题组不仅强调国际合作与交流,也注重课题组内成员之间以及与项目其它课题组之间的协作研究,还鼓励与其他973项目、自然科学基金项目等以及国内相关单位进行了合作攻关,取得明显的成效,大大促进了本课题研究工作的开展。

  1)本组李开泰教授在国际合作与交流方面非常活跃,不仅经常出访或参加国际学术会议,还多次组织主办国际学术会议。例如他应邀为国际著名系列会议“流动问题中有限元方法--2000”组织委员会成员并作报告,北海道大学为李开泰教授专门举办“NS方程微型研讨会”。仅2000年李开泰教授应邀先后在日本SIAM会议作报告,以及在美国Indiana大学,日本京都大学,德国法兰克福大学,法国的巴黎第6大学等12个大学和研究所作有关973研究成果的报告。2002年,他还负责主办了ICM2002-Beijing Satellite Conference on Scientific Computing(世界数学家大会卫星会议-科学计算,西安,Aug. 13-18, 2002)。

  2)本组王斌研究员非常重视国际合作与交流,不仅出访或参加国际学术会议,还经常邀请知名的海外学者访问LASG,并开展合作研究。如他与美国Florida州立大学气象系邹晓蕾教授就GPS/MET变分资料同化问题和中尺度资料同化问题进行长期持久合作研究,并通过Email的方式联合指导多位研究生和博士后,讨论和解决同化工作中出现的问题,培养了一批从事资料变分工作的青年人才,有的已成为气象科研和业务部门的青年同化骨干。其次,王斌与美国夏威夷大学国际太平洋研究中心有着良好的合作关系,并签订了联合发展新一代大气环流模式的合作协议;与法国气候专家联合申请中法先进项目,联合开展IPCC气候评估研究工作与古气候模式比较计划。另外,他经常参加国际学术会议并做报告,如2000年6月20-22日在意大利召开的5th Congress of SIMAI上作大会报告, 2001年11月13-14日在韩国召开的《The International Workshop on Observation and Forecasting of Severe Weather (IWOF) Associated with KEOP》国际会议上作大会邀请报告, 2002年8月15-18日在西安召开的世界数学家大会科学计算卫星会议上作大会特邀报告,2003年10月应邀访问夏威夷大学并做1小时专题讲座,介绍在973项目支持下发展的新一代大气环流模式及其一些模拟结果。

  3)本组成员与第四组(基础计算方法的创新与发展)的成员讨论和交流过反问题和辛算法的工作。尤其,本组王斌研究员与第四组张平文教授第二组杜强教授一起组织联合研究小组,针对具体的大气方程组,就如何采用有限元法或有限体积法建立大气模式动力框架进行了深入长久的合作,成功地将离散有限元方法和三角形网格剖分技术应用于球面大气方程的求解,建立起一个新的正压浅水模式,其模拟效果有了较大的改进,尤其可预报时间比有限差分方法有所延长。值得一提的是,项目首席科学家杜强教授一直关注并亲自参与了该合作研究,并提供了三角形网格生成软件,还与我们一起就研究中遇到的一些问题进行了很多讨论;第四课题组组长张平文教授多次组织联合研究小组就实施方案进行论证与讨论。另外,本组汤华中教授在相关研究上与第四组的张平文教授和余德浩研究员、香港浸会大学的汤涛教授、和香港科技大学的徐昆教授在开展了合作。

  4)本组王斌研究员与第五组(大规模计算工程软件系统的基础理论和实施)张林波研究员和迟学斌研究员等专家就如何利用本973项目(计算数学所)的LSSC-II、中科院网络中心的深腾6800与中科院大气所的IBM P690与深腾1800等计算机系统开展政府间气候变化委员会(IPCC)第四次评估报告(AR4)所要求的情景预测实验进行了精诚的合作,第五课题组为这一工作的开展提供了可靠的技术支持。可以说没有他们的合作研究与全力支持,IPCC AR4的情景预测实验、国际季节预报模式比较计划实验以及国际古气候模式比较计划实验均难以按时完成。另外在项目执行早期,本组与第五组张林波研究员在GPS同化系统的并行计算方面进行了有效的合作,并在LSSC计算机系统上实现了GPS同化系统的并行计算。

  5)本组王斌研究员与第三组(油藏模拟与波动问题及其反问题计算)孙家昶研究员在数值格式设计时如何保持格式的各向异性特征以及如何选取网格等方面进行了十分有意的讨论,对本课题组在构造大气方程的高效数值方法方面具有指导和借鉴意义。

  6)在项目执行早期,本组王斌研究员和博士生张昕与江南计算技术研究所合作,在神威-IV上实现了GPS变分同化系统的并行计算,取得了惊人的并行加速比,解决了以往GPS同化因计算量巨大而难以实现的困难。另外,本组葛蔚博士通过与北方计算中心和江南计算技术研究所以及中科院网路中心的合作进行了前述大规模宏观拟颗粒模拟,同时通过所内合作实现了多维分割的动态负载平衡。