我國首個“完整”地球系統(tǒng)模式發(fā)布

崔雪芹

科學導報訊 近日，首屆地球系統(tǒng)數值模擬科學大會暨中國科學院地球系統(tǒng)模式CAS-ESM2.0開源發(fā)布會在京召開。會上，中國科學院大氣物理研究所（以下簡稱大氣所）發(fā)布了我國首個具有自主知識產權的“完整”地球系統(tǒng)模式CAS-ESM2.0，并宣布釋放其源代碼，有望加速推動我國地球系統(tǒng)模式達到國際頂尖水平。

“當前，氣候和環(huán)境問題仍是人類實現可持續(xù)發(fā)展面臨的最為嚴峻的挑戰(zhàn)之一。在此契機下，搭建一個集聚地球科學、高性能計算、大數據、人工智能等多學科交叉研究的綜合研發(fā)平臺，科學謀劃、創(chuàng)新攻關，形成一個良好開放共享的地球系統(tǒng)研究氛圍至關重要?！敝袊茖W院院士、大氣所研究員曾慶存表示。

CAS-ESM2.0是國家“十二五”重大科技基礎設施“地球系統(tǒng)數值模擬裝置”的核心軟件組成部分，總計約270萬行地球系統(tǒng)模擬程序代碼，被稱為地球系統(tǒng)科學研究的“實驗室”。

CAS-ESM2.0包含完整的氣候系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)分量，集成了大氣環(huán)流、海洋環(huán)流、植被動力學等8個分系統(tǒng)模式，通過耦合器實現地球各圈層間物質、能量的交換?；谶@套模式系統(tǒng)完整的“數值模擬”，CAS-ESM2.0可用于探索和理解氣候與環(huán)境演變規(guī)律，預測未來地球系統(tǒng)變化等，為防災減災及制定應對氣候變化的國家戰(zhàn)略等重大需求提供決策依據和科技支撐。

大氣所研究員周廣慶表示，2015年CAS-ESM1.0正式發(fā)布，使得我國成為繼美、日、歐等發(fā)達國家之后，在地球系統(tǒng)模擬和全球氣候變化研究領域取得突破性進展的大國。CAS-ESM2.0則是在CAS-ESM1.0基礎上的進一步更新迭代，對當代氣候有較好的模擬能力，能夠準確地模擬大氣及海洋的經向熱輸送及大西洋經圈翻轉環(huán)流的垂直廓線。此外，CAS-ESM2.0還可追蹤計算大氣二氧化碳的時空變化，并準確再現大氣二氧化碳濃度的歷史增加趨勢和季節(jié)變化的空間分布。

據悉，2020年以來，CAS-ESM2.0參加了第六次國際耦合模式比較計劃的數值模擬試驗，其對熱帶風場等指標的模擬性能位于世界前列。