机会公告|dtcenter.org

与开发测试平台中心合作

开发试验台中心（DTC）目前正在提供访客预约服务。DTC访问者计划支持访问者与DTC合作，以改进软件和其他工具，并测试新的预测和验证技术、模型和数值天气预报（NWP）模型组件。目标是为作战天气预测中心[例如，国家环境预测中心（NCEP）和空军（AF）]提供作战天气预测近期进展的选项，并为研究人员提供代表技术最新进展的NWP代码，包括云计算工具和容器。该项目还为访问者提供了一个机会，将新技术引入DTC使用的社区代码中，这对研究社区来说是特别有意义的。潜在访问者需要提交一份建议书，描述他们想要进行的项目。选定的访问者将有一年的时间从双方商定的开始日期开始完成项目，其中部分工作可以在其母校进行。虽然对冠状病毒的担忧仍然存在，但DTC支持通过与DTC员工的虚拟交互远程执行大部分或全部工作的提案。

DTC提供两种类型的访问者项目：1）由首席研究员（PI）承担的项目，以及2）由研究生在PI指导下承担的项目。虽然这两类项目的一般参数如下所述，但我们努力提供一些灵活性，以适应每个游客的情况。我们鼓励潜在访问者在提交提案之前与我们联系，以确定这些通用参数的变体是否可以接受。

PI项目

PI项目的成功申请者可以申请差旅、每日津贴和酬金，以便与DTC员工和/或其中一个运营中心的员工合作最多两个月，在一年内，可以在合理的范围内，在多次访问中分配两个月的支持。一些过去的访客发现，在他们的访客预约早期计划首次访问、在访客预约中期计划第二次访问以及在他们的预约接近结束时计划最后一次访问非常有用，三次访问的总旅行天数不超过两个月。还可以为游客所在机构的一些远程工作提供荣誉金支持。还可以支持与项目相关的会议出席和出版费用。由于目前的冠肺炎情况，将考虑完全远程项目。

研究生在PI的指导下参观。

研究生项目的成功申请者将获得最多一年的每日生活津贴和研究生与DTC（位于科罗拉多州博尔德）和/或其合作伙伴之一合作的旅费[例如NCEP的环境建模中心（EMC）]以及项目PI对研究生所在地进行两周访问的差旅和每日津贴。欢迎研究生在一年内进行多次短期访问。也可能要求支持参加与项目有关的会议和出版费用。希望与DTC合作但对冠状病毒有关的研究生应在提交提案之前联系我们，以便我们讨论潜在的选项。

联邦雇员没有资格通过该计划获得财政支持。有兴趣在项目上与DTC合作的联邦雇员应联系DTC主管Louisa Nance(nance@ucar.edu)讨论与DTC合作推进NWP技术的其他途径。

1.0开发试验台中心（DTC）

DTC是一个分布式设施，其组件位于国家大气研究中心（NCAR）和国家海洋和大气管理局（NOAA）全球系统实验室（GSL）。DTC的基本目的是提供一个协调机制，作为研究和运营之间的桥梁，从而促进两个社区为实现各自的共同目标而开展的活动。DTC的总体目标是加速改进作为天气预报过程基础的数值制导。

2相关软件系统

为了充当操作和研究之间的桥梁，DTC为两个社区提供了一个合作框架，以加快新技术向操作性天气预报的过渡。该框架基于分布式开发的共享资源软件系统。这些系统的持续开发是在版本控制下进行的，并有相互商定的软件管理计划。DTC当前可用于以下软件系统：

公共社区物理包（CCPP）及其配套的单柱模型（SCM）
统一后处理器（UPP）
统一预报系统（UFS）-中程天气（MRW）、短程天气（SRW）和飓风应用
模型评估工具（METplus）–验证包
数值天气预报（NWP）集装箱

美国国家海洋和大气管理局（NOAA）正在将其建模套件过渡到UFS，UFS被设想为一个基于社区的、耦合的综合地球系统模型（ESM）。CCPP和SCM在建立层次测试框架（HTF；cf。https://ufscommunity.org/articles/hierarchical-system-development-for-the-ufs/)用于UFS内的物理开发。HTF包括首先隔离测试ESM的小型元件，然后逐步连接这些元件，增加ESM组件之间的耦合。不同的HTF建模步骤包括从简单的SCM到有限区域模型，一直到具有交互组件（大气、海洋、陆地、冰等）的全耦合全球ESM。所有DTC测试和评估活动的核心是被称为METplus的综合验证工具包，它为评估广泛的时间和空间尺度提供了一个框架。CCPP和METplus也是交叉基础设施，计划成为NCAR大气综合建模系统（SIMA）。

DTC与主要开发人员合作，为这些社区系统提供软件管理和用户支持。这些软件包的主要开发人员隶属于NOAA的运营中心（例如EMC）、NOAA的研究实验室和NCAR。作为社区软件，来自更广泛社区的开发贡献不仅受到欢迎，而且受到鼓励。

除了使用这些单独的软件系统外，DTC还参与开发和维护端到端预测系统的脚本和工作流。这些工作流程为开展精心控制的T&E活动提供了重要框架。DTC通过其访问者程序支持为这些社区代码添加新功能，以及对这些社区代码的各种组件进行测试。

3.0如何回应此公告

第4.0节概述了DTC感兴趣的潜在主题。这些主题是一般性的，旨在为我们将考虑的项目类型提供建议。参与DTC访问者计划的建议书应详细说明访问者将与DTC和/或其合作伙伴之一（如EMC）进行的具体工作。欢迎以前的DTC访问者提交新项目或基于过去工作的项目的提案。所有提案都将接受相同的审查过程（见下文描述）。提交的材料应包括以下内容：

项目说明，包括标题、计算资源要求（处理、磁盘空间和存储）、计划访问的位置和持续时间（如果请求酬金支持）（仅限PI项目）以及预期结果（最多5页）。
简历（1-2页）。

如上所述，预计访客将在DTC、运营中心或DTC和运营中心停留不超过两个月（研究生项目为十二个月）。项目的总工期可以持续一年。预计游客将能够使用DTC计算资源在自己的机构继续工作。我们在一般指南中允许一些灵活性，并鼓励潜在访问者在申请之前与我们联系，讨论他们的想法和访问配置。

针对本公告的提案应通过在线申请表提交，网址为：https://dtcenter.org/visitor-program/application网站.

4.0 DTC可能的访问者项目

本公告旨在与DTC合作，测试现有基于NWP的系统，以评估/识别缺陷，评估新的NWP技术，该技术有望在未来2-6年内改进NWP，或根据特许重点领域，为DTC提供有前景的新技术用于研究应用。符合DTC的年度运营计划强烈鼓励（AOP）。我们还鼓励感兴趣的各方在提交建议书之前与我们联系，以帮助确定DTC在工作中的潜在利益，特别是如果范围超出以下建议的范围。

软件和工具

旨在推进DTC支持的软件代码和工具、工作流系统的项目，例如：

CCPP框架的增强
物理创新（新方案或对现有方案的改进）具有提高预测技能的潜力
CCPP SCM的新案例或功能
各种平台/服务上的云计算（例如，AWS、Azure）
使用各种平台（例如Docker、Singularity）的容器化软件
证明使用现有验证或诊断方法的新METplus用例

模型改进、验证方法、测试和评估

针对模型改进和/或测试和评估新NWP技术的项目，例如：

与发现与物理、初始化、模型不确定性、扩散、集成设计和潜在解决方案相关的问题有关的测试和诊断，以改进一个或多个UFS应用程序
测试和评估利用人工智能（AI）的技术，包括机器学习、神经网络等，旨在改进数值天气模型组件（例如，使用AI替代模型物理的部分，或增加或告知模型物理）或开发和改进下游后处理产品（例如MOS）
开发新的验证方法，以提高METplus的效用。
尖端验证方法的演示/应用
- 耦合模型系统的指标，如陆地-大气耦合指标，以及其他地球系统组件（大气、海洋和雪/冰）之间耦合的面向过程的指标。
- 以过程为导向的指标，重点关注高层大气、中纬度、热带气旋、空气质量和极地
- 由多个地球系统场定义的现象（例如干线、雪带、干旱潜力）
- 适用于除降水外其他领域的空间验证方法（例如海冰范围、阵风、沙尘暴）

针对UFS MRW、季节至次季节（S2S）、飓风和SRW应用已知问题的项目总结如下。有关MRW、S2S和SRW应用程序相关问题的更多详细信息，请参阅 2021年4月最终综合预测员请求

预测差异加热和相关不稳定梯度，特别是在低云层和冷池区域（MRW/S2S/SRW）
降水类型预测不佳，尤其是在过渡区或附近（MRW/S2S/SRW）
分散的“爆米花”对流产生的降水量过大且面积过大（MRW/S2S/SRW）
对流技能超过48小时，一般降水技能超过一周（MRW/S2S/SRW）
复杂的地形问题，例如对下坡升温和/或干燥（MRW/S2S）的捕捉不足，需要改进对风的天气模式（MRW/S2S）产生的高尺度影响，以及需要改进对降水和下坡风影响（SRW）的预测。
与低水平温度或封顶反演和CAPE（MRW/S2S）低偏差相关的错误
极端高温/高温指数事件（MRW/S2S）预测的中等范围
在中长期预报（MRW/S2S）中过于渐进的短波波谷
与浅层冷空气团（MRW/S2S）相关的雾和低云量预报不足
热带气旋（TC）的向右偏压（MRW/S2S）
降水事件期间的低上限偏差（SRW）
努力产生和维持对风暴演变至关重要的适当规模和空间范围的对流诱导冷池
混合低级反转过快（SRW）
高影响力活动（SRW）的交付周期更长
更好地预测极端降水事件，如洪水、中尺度雪带的位置和持续时间等（SRW）
MCS（SRW）的移动和传播
极短期（0-6小时）预报中雷暴的不准确描述和演变（SRW）
TC的大横向偏差和大风暴大小偏差（飓风分析和预报系统；HAFS）
TC轨迹和强度预测（HAFS）中的大周期预测变化
TC快速强化（HAFS）剂量不足