第264章 新的课题，改变世界的开始（4 / 4）
埃琳娜眼中惊喜之色一闪而逝。
“你昨天已经完成了面试，不是吗？”陈辉面带微笑。
埃琳娜眼中的喜色彻底在眼眶中晕染开，很快就弥漫到整张脸上。
原本陈辉想要研究的应用是纳维斯托克斯方程在可控核聚变中，等离子体运动模型构建，但现在，他显然没有这个条件，于是，他就想到了这个方向。
不过他现在要专心攻克黎曼猜想，为下一个自由属性点努力，将这个课题交给埃琳娜无疑是个不错的选择。
天气预报模型通过将大气离散为三维网格，基于纳维-斯托克斯方程模拟空气流动，欧洲中期天气预报中心的ifs模型使用9公里网格和137层垂直结构，通过迭代计算未来10天的天气演变。
但由于直接求解方程在计算上不可行，气象模型需对小尺度过程，如云微物理、湍流进行参数化，这会导致最后得到的只能是一个近似结果。
当前天气预报就只能显示某某时间点有多少概率会下雨，而不是精确的，某时某分某秒某地，会下多大的雨。
并且因为方程的非线性特性导致蝴蝶效应，初始误差随时间指数级放大，比如2012年飓风“桑迪”的路径预测因初始气压场微小偏差产生显著分歧，最终误差超过24小时。
理论研究表明，即使初始条件完美，受湍流和误差累积限制，天气预测的奇异极限为14天。
但现在，纳维斯托克斯方程的全局存在性与光滑性得到严格证明。
以往天气预测的核心矛盾之一是，nse的局部解存在性已被证明，但全局解的存在性与光滑性仍是未解之谜。
这意味着，理论上可能存在某些初始条件，如极端天气对应的剧烈气流，导致方程的解在有限时间内“爆破”（出现无穷大的速度或压力梯度），从而使数值模拟失效。
现在，模型的合法性将被彻底确立，气象学家无需再担心解突然崩溃的理论风险，所有基于nse的数值模型的模拟结果将具备严格的数学可靠性。
目前天气预测的10-14天有效窗口源于混沌效应，也就是众所周知的蝴蝶效应，导致的误差指数放大，但光滑解的存在意味着流体运动在大时间尺度下仍保持结构稳定，可能延长可预测的时间范围，例如从2周扩展至1个月甚至更长。
陈辉的目的就是精准预测天气，并且延长可预测的时间范围。
比如，通过一系列的计算，预测到半年后某地会发生高烈度地震，那么，就可以提前进行相应的搬迁工作，避免造成损失。
“interesting！”
埃琳娜双眼明亮，她本就对偏微分方程感兴趣，能够将偏微分方程应用到如此有趣的课题上，那无疑是件很酷的事情。
尤其是还能有一位如此优秀的老师指导，她还有什么理由拒绝呢？
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“你昨天已经完成了面试，不是吗？”陈辉面带微笑。
埃琳娜眼中的喜色彻底在眼眶中晕染开，很快就弥漫到整张脸上。
原本陈辉想要研究的应用是纳维斯托克斯方程在可控核聚变中，等离子体运动模型构建，但现在，他显然没有这个条件，于是，他就想到了这个方向。
不过他现在要专心攻克黎曼猜想，为下一个自由属性点努力，将这个课题交给埃琳娜无疑是个不错的选择。
天气预报模型通过将大气离散为三维网格，基于纳维-斯托克斯方程模拟空气流动，欧洲中期天气预报中心的ifs模型使用9公里网格和137层垂直结构，通过迭代计算未来10天的天气演变。
但由于直接求解方程在计算上不可行，气象模型需对小尺度过程，如云微物理、湍流进行参数化，这会导致最后得到的只能是一个近似结果。
当前天气预报就只能显示某某时间点有多少概率会下雨，而不是精确的，某时某分某秒某地，会下多大的雨。
并且因为方程的非线性特性导致蝴蝶效应，初始误差随时间指数级放大，比如2012年飓风“桑迪”的路径预测因初始气压场微小偏差产生显著分歧，最终误差超过24小时。
理论研究表明，即使初始条件完美，受湍流和误差累积限制，天气预测的奇异极限为14天。
但现在，纳维斯托克斯方程的全局存在性与光滑性得到严格证明。
以往天气预测的核心矛盾之一是，nse的局部解存在性已被证明，但全局解的存在性与光滑性仍是未解之谜。
这意味着，理论上可能存在某些初始条件，如极端天气对应的剧烈气流，导致方程的解在有限时间内“爆破”（出现无穷大的速度或压力梯度），从而使数值模拟失效。
现在，模型的合法性将被彻底确立，气象学家无需再担心解突然崩溃的理论风险，所有基于nse的数值模型的模拟结果将具备严格的数学可靠性。
目前天气预测的10-14天有效窗口源于混沌效应，也就是众所周知的蝴蝶效应，导致的误差指数放大，但光滑解的存在意味着流体运动在大时间尺度下仍保持结构稳定，可能延长可预测的时间范围，例如从2周扩展至1个月甚至更长。
陈辉的目的就是精准预测天气，并且延长可预测的时间范围。
比如，通过一系列的计算，预测到半年后某地会发生高烈度地震，那么，就可以提前进行相应的搬迁工作，避免造成损失。
“interesting！”
埃琳娜双眼明亮，她本就对偏微分方程感兴趣，能够将偏微分方程应用到如此有趣的课题上，那无疑是件很酷的事情。
尤其是还能有一位如此优秀的老师指导，她还有什么理由拒绝呢？
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