中国科学院院士、国家最高科学技术奖得主曾庆存
➤我们要用自己的计算数据作为气候与环境领域谈判的依据,提升我国话语权
➤地球系统数值模拟装置一天可以计算出地球的大气圈、水圈、岩土圈、生物圈等多个圈层10年左右的变化
➤应用地球系统数值模拟装置,能够大幅提升我国应对区域自然灾害和环境问题的能力
➤地球系统数值模拟装置的研究数据可以为中国的生态环境保护提供科学依据,比如助力碳达峰、碳中和
文 |《瞭望》新闻周刊记者 扈永顺
近百年来,随着人类社会飞速发展,全球气候和环境变化问题日益严重,台风、洪涝、干旱等自然灾害频发。在各类自然灾害中,与气象直接相关的占到70%以上。人类越来越迫切地需要读懂地球,更精准、全面地认识地球变化,研究全球变化的机制和原因,预知地球的未来。
“把脉”地球,离不开科学试验装置的支撑。“地球系统数值模拟装置”是当今世界公认最为重要的地球系统研究工具。位于北京市怀柔科学城的“地球系统数值模拟装置”即将于6月投入试运行。
该装置相当于一个“地球实验室”,它在专用超级计算机上运行了一套地球系统模式(模型),用以计算出大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、生物圈的运动变化规律,对地球的过去进行反演、对现在进行观察,对未来进行预测。
该装置发起人之一、中科院大气物理研究所曾庆存院士向《瞭望》新闻周刊记者介绍,应用这一装置,可以更加逼真地实现对大气、海洋、陆面过程、植被生态等的仿真研究,显著提升全球气象和海洋状况预报、灾害预警预报能力,使我国防灾减灾水平跃升到新高度。从中长期看,也能对国家实施生态文明、“一带一路”、碳中和等提供强有力的科技支撑。
“把脉”地球来龙去脉
《瞭望》:多年前你就提出建立中国自己的地球系统模式和数值模拟装置,当时是怎么考虑的?
曾庆存:上世纪60年代,国际科学界提出地球科学应该怎么发展的问题。当时世界上有两种科学研究方法,一种是理论探讨,即理论分析、逻辑推算,理论分析需要实验去验证,验证正确了才是可靠的理论;另一种是实验。但对于地球科学,做实验是不现实的。做实验有很多详细条件,例如需要保证实验室环境和真实环境一致。但要做关于地球的实验,需要满足的条件太多,没办法做到全部符合。此外,做实验有时候要破坏一个“环境”,像生物科学可通过解剖来实现,但对全地球却没法开展类似实验,因为地球环境不容破坏。