本報北京6月23日電（記者齊芳）“十二五”國家重大科技基礎設施“地球系統數值模擬裝置”23日在北京懷柔科學城落成啟用。這是我國首個研制成功的地球系統數值模擬大科學裝置，被形容為“把地球‘搬’進實驗室”，將服務于應對氣候變化、生態環境建設、雙碳愿景目標、防災減災（如天氣預報）等國家重大需求，為國際氣候與環境談判提供有力的科學支撐。

“地球系統數值模擬裝置”2018年經國家發改委批復，全面開工建設。中國科學院大氣物理研究所是其建設法人，清華大學為共建單位。

人類活動將對地球產生何種影響？這樣的影響又會如何反作用于人類？關于地球的未來，人們有很多問題，人們想預知答案，卻又無法在真實的環境中實驗。于是，科學家們提出了數值模擬的方法——用建立數學模型和電子計算機求解的方法，來驗證相關理論正確與否。地球系統模式軟件是復雜的巨系統模型，需要多學科緊密聯系，這是大氣科學、計算科學和計算機技術融合的一個典型。

據介紹，地球系統數值模擬裝置是我國首個具有自主知識產權，以地球系統各圈層數值模擬軟件為核心，軟、硬件協同設計，規模及綜合技術水平位于世界前列的專用地球系統數值模擬裝置。其核心軟件是中國科學院大氣物理研究所經過長期科研攻關，自主研發的地球系統模式，集成耦合了包含大氣、海洋、陸面、植被生態、大氣化學、海洋生化、陸地生化在內的7個分系統模式，能夠模擬大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈、生物圈的演變規律，對地球的過去進行反演、對現在進行觀察、對未來進行預測。

這一基礎設施的整體性能與國際先進水平相當，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的各種過程，特別是全球生態和生物地球化學過程及其與氣候系統的相互作用，并在此基礎上建立起“生態-氣溫-二氧化碳濃度-碳排放量”的清晰關系，可以對溫室氣體核算、未來升溫預估提供有力的模擬支撐，助力碳達峰、碳中和愿景目標的實現。同時，地球系統數值模擬裝置建設的“區域高精度環境模擬系統”也將顯著提升我國應對環境問題的能力，使我國防災減災水平躍升到新高度。

這一裝置的建成，也將為人們應對全球氣候和環境變化增添底氣。國家最高科學技術獎得主曾慶存院士說：“我們要用自己的計算數據作為氣候與環境領域談判的依據，提升我國的國際話語權。”

未來，隨著日地空間環境模式、大陸冰蓋模式和固體地球模式建設并逐步耦合到地球系統模式中，地球數值模擬裝置將實現從地球系統到空間天氣的全耦合數值模擬，這將進一步推動地球科學的理論化和數值化，推動地學不同學科之間的交叉和融合，促進我國地球系統科學整體邁向國際一流水平。

[責任編輯：楊凡、武云泉]

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