地球气候“把脉”装置亮相科技周

“为气候‘把脉’！CT地球！”5月23日，一件“科学艺术品”出现在国家科技周军事博物馆北京展厅，吸引了许多游客。在现场，拉斯格·费祎博士说，“它被称为地球系统数值模拟装置，可以为天气、气候和灾害的预测和预警提供准确的依据。”

地球系统数值模拟装置是“十二五”重大科技基础设施项目。费博士说，2009年，中国气象科学的领军科学家曾庆存院士和老一辈科学家提出了“建造自己的地球模拟器”的想法。经过几位院士和100名科学家的不懈努力，国家发展和改革委员会于2018年批准了该项目。lasg是项目建设的法人，清华大学是合作建设单位。北京怀柔科技城破土动工，总投资1.2552亿元，建筑面积24.310平方米。安装将于2021年基本完成，验收将于2022年完成。计划建设中国首台具有自主知识产权的地球系统专用数值模拟装置，以各层地球系统数值模拟软件为核心，软硬件指标适宜，规模和综合技术水平处于世界前列。将研究地球系统的大气、水圈、冰冻圈、岩石圈和生物圈的物理、化学和生物过程及其相互作用，以探讨上述相互作用对整个地球系统和我国区域环境的影响。整合模拟和观测数据，提高预测精度，实现地球系统复杂过程的中尺度分辨率的定量描述和模拟，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持；促进地球系统科学不同学科的交叉和融合，推动中国地球系统科学向国际一流水平的全面跨越。

项目建设结构及内容示意图

天气是影响人们日常活动的一个重要因素。随着科学技术的进步，人们获取天气信息越来越方便。同时，准确的天气预报也是人们出行的重要保证。作为中国数值天气预报业务的先驱，著名大气动力学科学家曾庆存院士引领中国气象学科发展走在世界前列。在地球系统数值模拟装置的应用研究方面，曾院士亲自指导地球系统模型专家小组，致力于开发地球系统模型数值模拟系统(全球尺度的模拟系统，具体包括大气、海洋、地表、陆地生物化学、植被动力学、海洋生物化学、大气化学、日地空间环境、大陆冰盖、固体地球)、区域高精度环境模拟系统(中国及周边地区尺度，包括区域云识别天气预报、空气污染预报、气候变化、农业干旱预报等)。)，超级模拟支持和管理系统，支持数据库和数据同化与可视化系统(大数据及其显示系统)，高性能地球科学计算系统，以及土木工程配套设施。

据现场解释，该装置的核心指标是:它能模拟地球表面的整个圆周，并能详细描述各种物理、化学和生物过程。全球尺度地球系统模型的水平分辨率达到10-25公里，区域高精度环境模拟系统的空间分辨率达到3公里，关键区域的空间分辨率达到1公里(关键区域为京津冀、长三角和珠三角)。该设备的峰值计算能力不低于15 PF，存储能力不低于80 PB。拥有中国第一个完整的支持地球系统数值模拟的数据库和数据同化系统，以及国际领先的支持管理系统和面向地球系统的国际先进可视化系统。

此外，准确的天气预报也是气象灾害预警的重要手段。根据天气预报的准确性，洪水、暴雨和台风等灾害经常给人民的国家造成损失。从气象观测和经验预报到高科技精确预报时代，新中国的气象预报产业在曲折发展中已经进入世界先进行列。费博士告诉记者，在曾院士的领导下，地球系统模型已于去年成功运行，许多指标达到国际先进水平。今年，该设备的第二代升级版将很快发布。它还包括许多世界首创的模型创新，从而向“地球计划的解释”迈出了关键的一步。中国也可以为地球本身做CT。