“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)城落成啟用并試運(yùn)行，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。該裝置 2022 年正式建成后，將服務(wù)于應(yīng)對(duì)氣候變化、生態(tài)環(huán)境建設(shè)、雙碳愿景目標(biāo)、防災(zāi)減災(zāi)(如天氣預(yù)報(bào))等國家重大需求，為國際氣候與環(huán)境談判提供有力的科學(xué)支撐。
業(yè)內(nèi)專家科普稱，這意味著中國科學(xué)家可以“把地球搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，給地球做模擬實(shí)驗(yàn)”，從而更好讀懂地球，更精準(zhǔn)、全面認(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(zhǎng)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(duì)地球的過去進(jìn)行反演、對(duì)現(xiàn)在進(jìn)行觀察、對(duì)未來進(jìn)行預(yù)測(cè)。
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(duì)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(duì)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。
中科院大氣所指出，氣候變化應(yīng)對(duì)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，中國首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、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)值模擬裝置的建成啟用，將為國際氣候與環(huán)境談判提供有力的科學(xué)支撐。
關(guān)鍵詞： 地球 實(shí)驗(yàn)室 系統(tǒng)模擬 科學(xué)裝置
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