“地球系统数值模拟装置”启动 提升我国应对环境问题能力

大科学装置是指通过较大规模投入和工程建设来完成，建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动，实现重要科学技术目标的大型设施。大科学装置的科学技术目标必须面向国际科学技术前沿，为国家经济建设、国防建设和社会发展做出战略性、基础性和前瞻性贡献。改革开放以来，我国的各项事业蓬勃发展。作为国家持续发展的支撑条件，我国正在建立宏大的创新体系。建立科技基础条件平台是国家创新体系建设中的重要内容，大科学装置则是国家科技基础条件平台的重要组成部分。

2021年6月23日，国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”启用。该装置的建成将服务于应对气候变化、生态环境建设、双碳愿景目标、防灾减灾(如天气预报)等国家重大需求，为国际气候与环境谈判提供有力的科学支撑。

“地球系统数值模拟装置”(Earth System Numerical Simulation Facility)为国家“十二五”重大科技基础设施建设项目，中国科学院大气物理研究所为项目建设法人，清华大学为共建单位。拟建成我国首 个具有自主知识产权，以地球系统各圈层数值模拟软件为核心，软、硬件指标相适应，规模及综合技术水平位于世界前列的专用地球系统数值模拟装置。

装置将研究地球系统的大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、生物圈的物理、化学、生物过程及其相互作用，探究上述相互作用对地球系统整体和我国区域环境的影响;融合模拟与观测数据以提高预测的准确性，实现对地球系统复杂过程在中尺度分辨率的定量描述与模拟，为国家防灾减灾、应对气候变化、大气环境治理等重大问题提供科学支撑;推动地球系统科学不同学科之间的学科交叉和融合，促进我国地球系统科学整体向国际一流水平跨越。

项目定位于为地球系统模式和区域高精度模式，提供数据和同化工具方面的支撑。产出包括多套数据，重点面向东亚地区，充分利用中国气象业务探测系统的多源资料，为区域和全 球大气模式提供分析和再分析的资料，为模式的验证分析提供卫星资料和融合产品。

装置建设内容包括地球系统模式数值模拟系统、区域高精度环境模拟系统、超级模拟支撑与管理系统、支撑数据库和资料同化及可视化系统、面向地球科学的高性能计算系统，及土建配套设施。

装置位于怀柔科学城东部组团密云经济开发区，是刚刚获批的北京国家综合性科学中心的重要组成部分，也是北京科技创新中心、怀柔科学城的重要建设内容;项目总投资125521万元，建筑面积24310平方米，建设周期4年，项目于2018年11月全面开工，预计2021年基本建成，2022年完成验收。

地球数值模拟装置项目是我国首 个具有自主知识产权，规模及综合技术水平位于世界前列的专用装置。项目建成后，可以提高气候变化、极端天气、大气污染等预测和预估水平，以更好地满足气候、环境变异的预测和防灾减灾的需求，更科学、有效地制定国家有关规划。

“地球系统数值模拟装置”自主研发的海洋环流模式LICOM是我国唯 一自主发展的海洋环流模式，其发展已有30年历史，在大气物理研究所和LASG国家重点实验室的大力支持下，历经5次更新换代，现已发展成为适应不同研究场景的高低分辨率可选、全 球-区域可选的模式系统，应用于海洋科学研究和海洋环境预报等方面。同时，LICOM3是地球系统模式CAS-ESM的海洋分量模式和物理气候系统模式CAS-FGOALS，广泛应用于气候模拟和气候变化预估等研究领域。这是国际上首 个利用C++/HIP语言移植到异构平台上的海洋环流模式，为今后数值模式系统更好地利用异构体系结构的超级计算机平台提供了重要参考。

新闻来源：中国气象局

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