Буалем Хуайдер — алжирско-канадский прикладной математик , климатолог , академик и автор. Он профессор и бывший заведующий кафедрой математики и статистики в Университете Виктории . [1]
Khouider опубликовал более 100 статей, его наиболее узнаваемый вклад в прикладную математику , атмосферную науку , а также моделирование климата. [2] Он является автором книги Models for Tropical Climate Dynamics: Waves, Clouds, and Precipitation , и редактором нескольких отредактированных томов. Он также является старшим научным сотрудником Института чистой и прикладной математики (IPAM) Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе , старшим консультантом Центра прототипных климатических моделей в Институте Нью-Йоркского университета в Абу-Даби , а также занимает должности редактора в журнале Mathematics of Climate and Weather Forecasting, [3] и младшего редактора журнала AIMS Mathematics, [4]
В 1990 году Хуайдер получил «Диплом о высшем образовании» (DES) по математическому анализу уравнений с частными производными в Университете наук и технологий Хуари Бумедьена. Затем он поступил в Монреальский университет и получил степени магистра и доктора наук по прикладной математике в 1997 и 2002 годах соответственно. [5]
Хуайдер начал свою академическую карьеру в качестве ассистента преподавателя в Национальной политехнической школе в 1990 году, а затем был назначен ассистентом преподавателя в Университете наук и технологий имени Хуари Бумедьена с 1992 по 1994 год. В этот период времени он также одновременно занимал должности лектора в Национальной военно-морской школе и Национальном институте подготовки кадров в области обороны. В 1995 году он недолгое время занимал должность лектора в Военной политехнической школе, затем был назначен ассистентом преподавателя в Монреальском университете, а с 1996 по 2000 год — ассистентом исследователя в Центре исследований прикладных вычислений (Cerca). После этого он был назначен научным сотрудником в Институте математических наук Куранта в Нью-Йоркском университете до 2003 года. В 2003 году он занял должность доцента математики и статистики в Университете Виктории, в 2008 году получил должность доцента, а в 2013 году — должность полного профессора. [1]
Вклад Хуайдера в сообщество включает его роль организатора конференций и семинаров, особенно в Банфе и Обервольфахе. Он также проводил приглашенные лекции и презентации в различных профессиональных учреждениях, включая Нью-Йоркский университет, Университет Дунхуа [6] и Университет наук и технологий Хуари Бумедьена. [7]
Работа Хуайдера в основном сосредоточена на прикладной математике, в частности в областях вычислительной гидродинамики, моделирования земной системы, моделирования динамики морского льда, тропической метеорологии, тропических внетропических взаимодействий, организованной конвекции и конвективно связанных волн. Его исследовательская работа была поддержана многочисленными профессиональными организациями, включая Совет по естественным наукам и инженерным исследованиям (NSERC), Канадский фонд климатических и атмосферных исследований, Индийский институт тропической метеорологии и Тихоокеанский институт математических наук. [8] [9]
Khouider провел подробный динамический анализ линейных волн в 2006 году, одновременно разрабатывая систематическую модель конвективной параметризации, сосредоточенную на выделении динамической роли трех типов облаков, конгестивных, стратифицированных и глубоких конвективных кучевых облаков, с точки зрения изучения динамики крупномасштабных конвективно связанных волн Кельвина, распространяющихся на запад двухдневных волн и колебаний Маддена-Джулиана. [10] В сопутствующей статье он представил отчет об идеализированных нелинейных численных моделированиях в контексте разработанной модели. [11] Кроме того, он подчеркнул, что адекватное представление доминирующей внутрисезонной и синоптической изменчивости в тропиках, характеризующейся колебаниями Маддена-Джулиана (MJO) и конвективно связанными волнами, продолжает оставаться проблемой в текущих операционных моделях общей циркуляции (GCM). [12]
Khouider обсудил роль влажности окружающей среды с точки зрения углубления кучевой конвекции. Было обнаружено, что смешивание водяного пара с подсеточной турбулентностью оказывает значительное влияние на глубину облаков, в то время как смешивание явного тепла оказывает сравнительно незначительное влияние. [13] В другом исследовании он представил парадигмальную модель и предоставил приложения стохастической многооблачной структуры с точки зрения улучшения детерминированных параметризаций с явными недостатками. [14] Более того, он вместе с коллегой продемонстрировал результаты линейной устойчивости для многооблачной модели на экваториальной бета-плоскости. [15]
В 2010 году Хуайдер разработал стохастическую многооблачную модель для представления недостающей изменчивости, которая возникла в глобальных климатических моделях из-за неразрешенных особенностей организованной тропической конвекции. Кроме того, он связал стохастическую многооблачную модель с простой моделью тропического климата, состоящей из системы ОДУ, и выделил динамические особенности связанной модели. [16] Используя метод статистического вывода, основанный на байесовской парадигме, он оценил стохастичность конвекции с точки зрения данных Giga-LES. [17] В своем исследовании, проведенном в 2019 году, он продемонстрировал стохастическую параметризацию организованной конвекции, а также изучил производительность стохастической многооблачной модели в автономном режиме, где модель облака напрямую навязывается наблюдаемыми предикторами без обратной связи с переменными окружающей среды. [18] Позднее он успешно реализовал стохастическую многооблачную модель в CFSv2 GCM, используемую Индийским институтом тропической метеорологии, что привело к огромным улучшениям климатической модели с точки зрения моделирования тропических режимов изменчивости, включая MJO, муссонные внутрисезонные колебания и конвективно связанные экваториальные волны. [19] [20] [21]
Khouider также предложил неколебательную сбалансированную численную схему с применением для сохранения геострофических устойчивых состояний с минимальной ad hoc диссипацией, используя современные численные методы для каждой части. [22] Кроме того, он исследовал и выделил роль стратифицированного нагрева в контексте выбора масштаба организованной тропической конвекции над муссонным желобом, используя версию Aquaplanet модели общей циркуляции атмосферы с грубым разрешением, сопряженную со схемой параметризации стохастической многооблачной кучевой атмосферы. [23] В своей статье под названием «Климатическая наука в тропиках: волны, вихри и уравнения в частных производных» он представил обзор междисциплинарных вкладов за последнее десятилетие через modus operandi прикладной математики в наиболее часто встречающиеся научные проблемы. Он обсудил новые многомасштабные уравнения, уравнения в частных производных и численные алгоритмы с целью убедить математиков и физиков проводить исследования в этой конкретной области изучения. [24] В недавнем исследовании он провел сравнительный анализ четырех теорий колебания Маддена-Джулиана (MJO), что привело к осознанию того, что теоретическое мышление MJO разнообразно и понимание динамики MJO требует дальнейшего развития. [25]