將“地球”搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室 我國首個(gè)地球系統(tǒng)模擬大科學(xué)裝置啟用

人民網(wǎng)北京6月24日電 （趙竹青）6月23日，“十二五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置”在北京懷柔科學(xué)城落成啟用，這是我國首個(gè)研制成功的地球系統(tǒng)數(shù)值模擬大科學(xué)裝置。中國科學(xué)院大氣物理研究所為建設(shè)法人，清華大學(xué)為共建單位，建設(shè)地點(diǎn)為北京懷柔科學(xué)城東區(qū)。

近百年來，隨著人類社會(huì)飛速發(fā)展，全球氣候變暖加劇，環(huán)境問題日益突出，海平面上升、冰川融化退縮、沙漠化等災(zāi)害不斷加劇，給人類社會(huì)帶來嚴(yán)重威脅。人類越來越迫切地需要讀懂地球，更精準(zhǔn)、全面地認(rèn)識(shí)地球變化，研究全球變化的機(jī)制和機(jī)理，預(yù)知地球的未來。

地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置是我國首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以地球系統(tǒng)各圈層數(shù)值模擬軟件為核心，軟、硬件協(xié)同設(shè)計(jì)，規(guī)模及綜合技術(shù)水平位于世界前列的專用地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置。其核心軟件是中國科學(xué)院大氣物理研究所經(jīng)過長期科研攻關(guān)，自主研發(fā)的地球系統(tǒng)模式，集成耦合了包含大氣、海洋、陸面、植被生態(tài)、大氣化學(xué)、海洋生化、陸地生化在內(nèi)的7個(gè)分系統(tǒng)模式，能夠模擬大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈、生物圈的演變規(guī)律，對地球的過去進(jìn)行反演、對現(xiàn)在進(jìn)行觀察、對未來進(jìn)行預(yù)測。

氣候變化應(yīng)對與碳中和實(shí)現(xiàn)，是世界各國所面臨的共同問題，也是最為復(fù)雜的多邊外交談判議題之一。一些發(fā)達(dá)國家已建成專門的地球模擬裝置，從而在全球氣候和環(huán)境變化問題的外交談判中占據(jù)主導(dǎo)地位。如今，我國面向地球系統(tǒng)專用數(shù)值模擬裝置的建成將有利于扭轉(zhuǎn)這一局面�！拔覀円�用自己的計(jì)算數(shù)據(jù)作為氣候與環(huán)境領(lǐng)域談判的依據(jù)，提升我國的國際話語權(quán)”，國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)得主曾慶存院士說。

新落成啟用的地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置整體性能與國際先進(jìn)水平相當(dāng)，具備地球表層各圈層的模擬能力，能夠更全面地考慮地球系統(tǒng)的各種過程，特別是全球生態(tài)和生物地球化學(xué)過程及其與氣候系統(tǒng)的相互作用，并在此基礎(chǔ)上建立起“生態(tài)-氣溫-二氧化碳濃度-碳排放量”的清晰關(guān)系，對溫室氣體核算、未來升溫預(yù)估提供有力的模擬支撐，助力碳達(dá)峰、碳中和愿景目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置建設(shè)的“區(qū)域高精度環(huán)境模擬系統(tǒng)”也將顯著提升我國應(yīng)對環(huán)境問題的能力，使我國防災(zāi)減災(zāi)水平躍升到新高度，并為建設(shè)“美麗中國”提供支撐。

未來，隨著日地空間環(huán)境模式、大陸冰蓋模式和固體地球模式建設(shè)并逐步耦合到地球系統(tǒng)模式中，地球數(shù)值模擬裝置將實(shí)現(xiàn)從地球系統(tǒng)到空間天氣的全耦合數(shù)值模擬，這將進(jìn)一步推動(dòng)地球科學(xué)的理論化和數(shù)值化，推動(dòng)地學(xué)不同學(xué)科之間的交叉和融合，促進(jìn)我國地球系統(tǒng)科學(xué)整體邁向國際一流水平。

地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置落成啟用，這是懷柔科學(xué)城建設(shè)又一里程碑的成果，也是綜合性國家科學(xué)中心從建設(shè)為主向建設(shè)與運(yùn)行并重轉(zhuǎn)變的重要標(biāo)志。當(dāng)前，“十三五”時(shí)期布局的29個(gè)科學(xué)設(shè)施平臺(tái)全部開工，部分裝置設(shè)施平臺(tái)進(jìn)入科研狀態(tài)并產(chǎn)出創(chuàng)新成果，納米能源與系統(tǒng)研究所、北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院等一批新型研發(fā)機(jī)構(gòu)、高端創(chuàng)新資源成功落地，科技創(chuàng)新的集聚效應(yīng)和溢出效應(yīng)持續(xù)顯現(xiàn)。