中國科學(xué)院地球系統(tǒng)模式1.0正式發(fā)布

9月23日上午， "地球科學(xué)高端研討會(huì)暨模式裝置發(fā)布落成儀式"在京舉行。中國科學(xué)院大氣物理研究所、曙光信息產(chǎn)業(yè)（北京）有限公司 、中科院計(jì)算技術(shù)研究所、中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心聯(lián)合發(fā)布了"地球數(shù)值模擬裝置"原型系統(tǒng)（以下簡稱"原型系統(tǒng)"）。這套基于中科院地球系統(tǒng)模式1.0版本的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的落成，填補(bǔ)了我國地球系統(tǒng)模式大數(shù)據(jù)實(shí)踐平臺(tái)的空白。

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（"地球數(shù)值模擬裝置"原型系統(tǒng)發(fā)布儀式）

大科學(xué)裝置的探路者

面對(duì)氣候環(huán)境的變化，氣候?yàn)?zāi)害和環(huán)境危機(jī)的頻發(fā)，"地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置"從系統(tǒng)的角度來進(jìn)行地球各圈層自身的演化規(guī)律及其它們之間的相互作用規(guī)律的研究。美、日、歐等發(fā)達(dá)國家已建有軟硬件結(jié)合的面向地球系統(tǒng)的專門模擬裝置。2009年，中科院大氣所葉篤正等六位中科院院士聯(lián)名建議，國家發(fā)改委已在《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃（2012-2030年）》中將"地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置"納入"十二五"大科學(xué)裝置建設(shè)規(guī)劃。

中科院大氣物理所自20世紀(jì)80年代以來就一直致力于氣候模式和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)模式等的自主研發(fā)，在過去三十多年中，建立的模式系統(tǒng)經(jīng)歷了四次主要的飛躍，迄今為止陸續(xù)在各項(xiàng)地球系統(tǒng)模式的研制中開創(chuàng)了多項(xiàng)"第一".利用所研制的氣候系統(tǒng)模式，大氣物理研究所開展了CO2加倍引起的氣候變暖的數(shù)值模擬，為我國外交談判提供了科學(xué)依據(jù)。中科院地球系統(tǒng)模式1.0就是在這樣的深厚積累中逐步發(fā)展起來。

"我國數(shù)值模式研究起步早、基礎(chǔ)好，但此前因?yàn)闆]有專門的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支撐，也由于對(duì)數(shù)值模式的技術(shù)性和工程性重視不夠，與國際最先進(jìn)水平存在差距。"中科院大氣物理研究所所長朱江表示，中科院計(jì)算所、曙光公司、網(wǎng)絡(luò)信息中心的參與彌補(bǔ)了這種不足。

"地球數(shù)值模擬裝置"原型系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目啟動(dòng)于2015年3月。該項(xiàng)目早于今年6月在曙光創(chuàng)新技術(shù)大會(huì)上一經(jīng)披露就廣受關(guān)注。取用大科學(xué)工程"地球數(shù)值模擬裝置"建設(shè)規(guī)模的1/10，原型系統(tǒng)將從硬件配置架構(gòu)和科學(xué)軟件檢驗(yàn)兩方面證實(shí)和完善"地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置"建設(shè)方案的有效性和可行性。

"原型系統(tǒng)是我國'解讀地球計(jì)劃'的核心內(nèi)容。在'地球數(shù)據(jù)模擬裝置'項(xiàng)目正式落地之前，原型系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著驗(yàn)證大科學(xué)裝置建設(shè)方案可行性的責(zé)任。"大氣動(dòng)力學(xué)家、中國科學(xué)院院士曾慶存介紹說，原型系統(tǒng)的落成和成功運(yùn)行，將有力地推動(dòng)大科學(xué)裝置的建設(shè)。

原型系統(tǒng)包含高性能計(jì)算機(jī)硬件、地球數(shù)值模擬應(yīng)用軟件、并行軟件支撐框架、可視化系統(tǒng)等多個(gè)部分，可滿足對(duì)地球系統(tǒng)的仿真研究。我國地球科學(xué)家可借助該系統(tǒng)，在地球系統(tǒng)模式研發(fā)、短期氣候預(yù)測(cè)、灰霾治理等方面得出一些對(duì)科學(xué)和社會(huì)有益的成果。

（"地球數(shù)值模擬裝置"原型系統(tǒng)外觀）

解讀地球的強(qiáng)大陣容

原型系統(tǒng)大的亮點(diǎn)之一，當(dāng)屬首次正式發(fā)布的"地球系統(tǒng)模式1.0版本".據(jù)中科院大氣所研究員張明華介紹說，地球系統(tǒng)模式1.0版本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、海洋、海冰、陸面水文、大氣化學(xué)和氣溶膠、動(dòng)力學(xué)植被、海洋生物地球化學(xué)等子系統(tǒng)模式或分量模塊，并通過一個(gè)通量耦合器實(shí)現(xiàn)各模塊之間的完整耦合，可以更加逼真地實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣、洋流、陸面過程、生態(tài)等的仿真研究，這個(gè)地球系統(tǒng)模式還具有嵌套高分辨大氣模式的功能。

據(jù)介紹，曙光公司為該項(xiàng)目提供的計(jì)算機(jī)硬件原型系統(tǒng)峰值計(jì)算能力不低于1Pflops，存儲(chǔ)總?cè)萘看笥?PB，并針對(duì)性地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了地球系統(tǒng)數(shù)值模擬加速計(jì)算和軟件性能優(yōu)化。"集成各學(xué)科'國家隊(duì)'之力、以國內(nèi)最優(yōu)勢(shì)團(tuán)隊(duì)打造的'地球數(shù)值模擬裝置'原型系統(tǒng)，是目前我國當(dāng)之不讓的開啟地球數(shù)值模擬研究利器。"曙光總裁歷軍指出，綜上原因，我國"解讀地球計(jì)劃"從這里開啟不足為奇。

讀懂地球關(guān)系重大

灰霾治理需求迫切、極端天氣頻發(fā)、全球氣候變化加劇，人們?cè)絹碓狡惹械匦枰x懂地球、對(duì)可能發(fā)生的自然災(zāi)害未雨綢繆。然而，中國人有能力開展解讀地球的研究，有著更深遠(yuǎn)的意義。

全球變暖是人類面臨的最為嚴(yán)峻的問題。氣候變化公約、碳排放談判則是世界上最復(fù)雜的多邊外交談判。美國國家大氣研究中心憑借其長時(shí)間世界領(lǐng)先的數(shù)值模擬裝置"Yellowstone"，一直主導(dǎo)著全球變暖預(yù)估試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和評(píng)估報(bào)告的撰寫，并以此挾制我國的發(fā)展權(quán)。"我們需要有自己的計(jì)算數(shù)據(jù)作為談判依據(jù)，以提升我國在氣候與環(huán)境領(lǐng)域的國際話語權(quán)。"曾慶存嚴(yán)肅地說。

介紹，在原型系統(tǒng)上有步驟地實(shí)施解讀地球計(jì)劃的同時(shí)，該系統(tǒng)裝置還可以為其他應(yīng)用高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析等服務(wù)。"地球數(shù)值模擬裝置"原型系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，將推動(dòng)這些技術(shù)進(jìn)一步服務(wù)各行各業(yè)。"

協(xié)同創(chuàng)新如今已成為當(dāng)今科技創(chuàng)新活動(dòng)的主要發(fā)展方向。曙光公司董事長、中國工程院院士李國杰指出，驗(yàn)證和突破"地球數(shù)值模擬裝置"原型系統(tǒng)建設(shè)的若干關(guān)鍵技術(shù)問題，各技術(shù)團(tuán)隊(duì)的協(xié)同創(chuàng)新必不可少。對(duì)地球系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬將進(jìn)一步推動(dòng)跨學(xué)科的協(xié)同攻關(guān)，有助于提高各學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。

網(wǎng)頁題目：中國科學(xué)院地球系統(tǒng)模式1.0正式發(fā)布
文章URL：http://www.muchs.cn/article0/sojcoo.html

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