Boualem Khouider

Boualem Khouider
Narodowość	Algiersko-Kanadyjski
zawód (-y)	Matematyk stosowany , klimatolog , naukowiec i autor
Nagrody	Dostojny gość, Courant Institute for Mathematical Sciences , New York University Senior Fellow, Institute for Pure and Applied Mathematics (IPAM), University of California Los Angeles
Wykształcenie
Alma Mater	Uniwersytet Nauki i Technologii Uniwersytetu Houari Boumedienne w Montrealu
Praca dyplomowa	Modelization asymptotique pour la symulacja aux grandes echelles de laburning turbulente premelangee (2002)
Doradca doktorski	Annę Bourlioux
Praca akademicka
Instytucje	Uniwersytet Wiktorii

Boualem Khouider jest algiersko-kanadyjskim matematykiem stosowanym , klimatologiem , naukowcem i autorem. Jest profesorem i byłym kierownikiem Katedry Matematyki i Statystyki na Uniwersytecie Wiktorii .

Khouider opublikował ponad 100 artykułów, a jego najbardziej rozpoznawalny wkład dotyczy matematyki stosowanej , nauk o atmosferze oraz modelowania klimatu. Jest autorem książki Models for Tropical Climate Dynamics: Waves, Clouds, and Precipitation i jest redaktorem kilku zredagowanych tomów. Jest także starszym członkiem Instytutu Matematyki Czystej i Stosowanej (IPAM) na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles , starszym doradcą Centrum Prototypowych Modeli Klimatu w Instytucie NYU Abu-Dhabi oraz redaktorem działu Matematyka w prognozowania klimatu i pogody oraz jako zastępca redaktora AIMS Mathematics,

Edukacja

Khouider otrzymał „dyplom ukończenia studiów wyższych” (DES) z analizy matematycznej równań różniczkowych cząstkowych na Uniwersytecie Nauki i Technologii Houari Boumedienne w 1990 r. Następnie rozpoczął studia na Uniwersytecie w Montrealu i uzyskał tytuł magistra i doktora matematyki stosowanej w 1997 r. i 2002, odpowiednio.

Kariera

Khouider rozpoczął karierę akademicką jako asystent wykładowcy w Ecole Nationale Polytechnique w 1990 r., A następnie został mianowany asystentem wykładowcy na Uniwersytecie Nauki i Technologii Houari Boumedienne od 1992 do 1994 r. W tym okresie pełnił również równoczesne nominacje jako wykładowca w Ecole Nationale Naval i Institut National de Formation en Batiment. W 1995 roku przez krótki czas pełnił funkcję wykładowcy w Ecole Militaire Polytechnique, zanim został mianowany przez Uniwersytet w Montrealu jako asystent nauczyciela oraz przez Centrum Badań nad Obliczeniami Stosowanymi (Cerca) jako asystent naukowy w latach 1996-2000. został mianowany pracownikiem naukowym w Courant Institute of Mathematical Sciences na Uniwersytecie Nowojorskim do 2003 r. Następnie objął stanowisko adiunkta matematyki i statystyki na Uniwersytecie Wiktorii w 2003 r., a w 2008 r. awansował na profesora nadzwyczajnego, oraz do profesora zwyczajnego w 2013 roku.

Wkład Khouidera w społeczność obejmuje jego rolę jako organizatora konferencji i warsztatów, zwłaszcza tych w Banff i Oberwolfach. Prowadził również zapraszane wykłady i prezentacje w różnych profesjonalnych instytucjach, w tym na Uniwersytecie Nowojorskim, Uniwersytecie DongHua oraz Uniwersytecie Nauki i Technologii Houari Boumedienne.

Badania

Prace Khouidera koncentrują się głównie na matematyce stosowanej, w szczególności w dziedzinie obliczeniowej dynamiki płynów, modelowania systemów ziemskich, modelowania dynamiki lodu morskiego, meteorologii tropikalnej, tropikalnych oddziaływań pozatropikalnych, zorganizowanej konwekcji i fal sprzężonych konwekcyjnie. Jego prace badawcze były wspierane przez liczne organizacje zawodowe, w tym Radę Nauk Przyrodniczych i Badań Inżynieryjnych (NSERC), Kanadyjską Fundację Badań nad Klimatem i Atmosferą, Indyjski Instytut Meteorologii Tropikalnej oraz Instytut Nauk Matematycznych Pacyfiku.

Nauka o atmosferze

Khouider przeprowadził szczegółową analizę dynamiczną fal liniowych w 2006 r., opracowując systematyczną parametryzację modelu konwekcyjnego, skupiającą się na podkreśleniu dynamicznej roli trzech rodzajów chmur, zatłoczonych, warstwowych i głębokich konwekcyjnych cumulusów, w zakresie badania dynamiki dużych -skalowe konwekcyjne sprzężone fale Kelvina, dwudniowe fale rozchodzące się na zachód i oscylacja Maddena-Juliana. W artykule towarzyszącym przedstawił raport dotyczący wyidealizowanych nieliniowych symulacji numerycznych w kontekście opracowanego modelu. Ponadto podkreślił, w jaki sposób odpowiednia reprezentacja dominującej zmienności wewnątrzsezonowej i skali synoptycznej w tropikach, charakteryzującej się oscylacją Maddena-Juliana (MJO) i falami sprzężonymi konwekcyjnie, nadal stanowi problem w obecnych operacyjnych ogólnych modelach cyrkulacji (GCM) .

Khouider omówił rolę wilgoci środowiskowej w aspekcie pogłębiania się konwekcji cumulusowej. Stwierdzono, że mieszanie się pary wodnej przez turbulencje w skali podsiatki ma znaczący wpływ na głębokość chmur, podczas gdy mieszanie ciepła jawnego ma stosunkowo znikomy wpływ. W innym badaniu przedstawił model paradygmatu i przedstawił zastosowania stochastycznej struktury multicloud w zakresie poprawy deterministycznych parametryzacji z wyraźnymi brakami. Ponadto wraz ze współpracownikiem zademonstrował wyniki stabilności liniowej dla modelu wielochmurowego na równikowej płaszczyźnie beta.

Modelowanie klimatu

W 2010 roku Khouider opracował stochastyczny model wielu chmur, aby przedstawić brakującą zmienność, która wystąpiła w globalnych modelach klimatycznych z powodu nierozwiązanych cech zorganizowanej konwekcji tropikalnej. Ponadto połączył stochastyczny model wielochmurowy z prostym modelem klimatu tropikalnego składającym się z systemu ODE i podkreślił dynamiczne cechy sprzężonego modelu. Wykorzystując metodę wnioskowania statystycznego opartą na paradygmacie bayesowskim, oszacował stochastyczność konwekcji na podstawie danych Giga-LES. W swoim badaniu przeprowadzonym w 2019 roku zademonstrował stochastyczną parametryzację zorganizowanej konwekcji, a także zbadał wydajność stochastycznego modelu wielu chmur w trybie autonomicznym, w którym model chmury jest wymuszany bezpośrednio przez obserwowane predyktory bez sprzężenia zwrotnego do zmiennych środowiskowych. Później z powodzeniem zaimplementował stochastyczny model wielochmurowy w CFSv2 GCM, używany przez Indyjski Instytut Meteorologii Tropikalnej, co doprowadziło do ogromnych ulepszeń modelu klimatu w zakresie symulacji tropikalnych trybów zmienności, w tym MJO, monsunowych oscylacji wewnątrzsezonowych i konwekcyjnie sprzężone fale równikowe.

Khouider zaproponował również nieoscylacyjny zrównoważony schemat numeryczny z zastosowaniem do zachowania geostroficznych stanów ustalonych przy minimalnym rozpraszaniu ad hoc przy użyciu najnowocześniejszych metod numerycznych dla każdego elementu. Co więcej, zbadał i podkreślił rolę ogrzewania warstwowego w kontekście doboru skali zorganizowanej konwekcji tropikalnej nad doliną monsunową, używając wersji akwaplanetowej modelu ogólnej cyrkulacji atmosferycznej o zgrubnej rozdzielczości w połączeniu ze stochastycznym schematem parametryzacji cumulusów wielochmurnych. W swoim artykule zatytułowanym "Nauka o klimacie w tropikach: fale, wiry i PDE" przedstawił przegląd interdyscyplinarnego wkładu w ciągu ostatniej dekady poprzez modus operandi matematyki stosowanej do najczęściej występujących problemów naukowych. Omówił nowatorskie równania wieloskalowe, PDE i algorytmy numeryczne w celu przekonania matematyków i fizyków do prowadzenia badań w tej konkretnej dziedzinie badań. W niedawnym badaniu przeprowadził analizę porównawczą czterech teorii oscylacji Maddena-Juliana (MJO), która doprowadziła do uświadomienia sobie, że teoretyczne myślenie o MJO jest zróżnicowane, a zrozumienie dynamiki MJO wymaga dalszych postępów.

Nagrody i wyróżnienia

• 2009-10 - Dostojny gość, Courant Institute for Mathematical Sciences, New York University
• 2010 - Senior Fellow, Institute for Pure and Applied Mathematics (IPAM), University of California Los Angeles
• 2015 - Nagroda za doskonałość naukową, Wydział Nauk

Bibliografia

Książki

• Modele dynamiki klimatu tropikalnego: fale, chmury i opady (2019) ISBN 9783030177751

Wybrane artykuły

• Majda, AJ i Khouider, B. (2002). Stochastyczne i mezoskopowe modele konwekcji tropikalnej. Proceedings of the National Academy of Sciences, 99 (3), 1123–1128.
• Khouider, B. i Majda, AJ (2006). Prosta parametryzacja wielu chmur dla konwekcyjnie sprzężonych fal tropikalnych. Część I: Analiza liniowa. Dziennik nauk o atmosferze, 63 (4), 1308–1323.
• Khouider, B. i Majda, AJ (2007). Prosta parametryzacja wielu chmur dla konwekcyjnie sprzężonych fal tropikalnych. Część II: Symulacje nieliniowe. Dziennik nauk o atmosferze, 64 (2), 381–400.
• Majda, AJ, Franzke, C. i Khouider, B. (2008). Perspektywa matematyki stosowanej w modelowaniu stochastycznym klimatu. Transakcje filozoficzne Towarzystwa Królewskiego A: Nauki matematyczne, fizyczne i inżynierskie, 366 (1875), 2427–2453.
• Khouider, B., Biello, J. i Majda, AJ (2010). Stochastyczny model wielu chmur dla konwekcji tropikalnej. Komunikacja w naukach matematycznych, 8 (1), 187–216.