夏季学期地学院开展的课程中，大气科学的若干前沿问题共有五讲，第一讲是由薛纪善老师主讲的《数值天气预报的新进展》。薛纪善老师的研究方向是气象资料的四维同化与数值预报模式发展，他1965年毕业于南京气象学院气象学专业，2001年被中国气象科学研究院聘为一级研究员，气象学专业硕士生指导教师，现任中国气象学会数值预报专业委员会副主任。这次讲座共分四个部分，分别是当代数值预报的机遇与挑战、高分辨率数值预报模式的发展、国际THORPEX计划以及对数值天气预报的展望。
“在观测到的当前大气(及其周边环境)条件下，用高速计算机求取支配大气运动的微分方程组的数值解，对大气状态与天气的变化作出预测”。简单的几句话，大家对什么是数值预报就有了一个大概的了解。数值天气预报的发展可以追溯到1949年，随着计算机技术的发展、观测水平的提高以及科学家们的努力逐步发展起来。随着技术的进步，数值预报也在诸多方面临着重大挑战：先进的资料同化与非静力模式、预报极端事件的能力提高 、集合预报应用于各种时间尺度、延伸预报重大改进、计算机与通信技术的发展将改变数值预报的运行方式、很多用户会自己制作预报。
在第二部分中，薛老师从专业角度出发，给同学们讲解了现在数值预报中发展起来的高分辨模式。所谓高分辨模式，是指具有高空间分辨率、非静力平衡（全弹性）、低截断误差的大气动力模式。它的发展不但可以正确描述大气中发生的各种物理过程、而且能够精确反映大气所处环境条件对大气运动的影响以及提高预报产品的可用性。这一部分专业性比较强，但是薛老师尽量用简单易懂的语言给大家进行讲解，所以理解起来，不是很费力。
国际THORPEX计划是一个为期10 年的国际研究合作计划，旨在加快改进短期（3天内）和中期 (4 to 14 天) 的全球强影响天气的决定性与集合预报。这是一个新的观测预报一体化、指向业务预报改进的研究计划，北美、欧洲与亚洲都已经广泛参与其中。这个计划在当前的预报系统基础上，发展了交互--预报系统，从而可以更精确的做出预报。对于亚洲国家来说，科研工作者们都对利用这一计划改进台风、夏季暴雨、沙尘暴等强影响天气预报充满了兴趣。现在对于我国来说，观测资料的缺失、观测设备的落后是影响天气预报准确率的主要问题，THORPEX的科学思想、目标与实施方案对我国以改进预报为目标的天气监测系统的发展是一个很好的借鉴。这一计划有利于改进中国观测系统的设计、推进我国观测技术的发展，并且提高我国计划中的科学试验水平。
数值预报为预报天气做出了重大的贡献，但是当前在集合预报、多圈层的耦合、空气质量与其他预报以及气候系统模式的发展这几个方面还没有涉及。例如，通过大气化学过程与大气动力、物理过程的耦合，就可以应用于空气质量、沙尘暴预报。在国际数值预报的发展目标基础上，我国在计算机技术与观测系统条件改善的基础上，也提出了自己将来的发展目标：以全球交互预报系统为原型将预报延伸到14天；新的全球模型可以将预报天气与气候系统的时间从10天延伸到100天；有效利用天气信息做出社会经济政策决策。那么我们将如何实现这以目标呢？薛老师以从事科研工作多年的角度，指出：要坚持自主创新与业务、研究的结合；学习国际发展经验，把握技术发展方向；培养人才，壮大队伍。只要我们团结、奋进，一定可以实现我国数值预报的跨越，更好的为国家与人民服务。
