装置建成后将成为我国首个具有自主知识产权，以地球系统各圈层模拟软件为核心，软、硬件指标相适应，规模及综合技术水平位于世界前列的专用地球系统数值模拟装置。

如何做地球实验

《瞭望》：地球系统数值模拟装置是如何做地球实验的？

曾庆存：我们的地球系统数值模拟装置，将研究地球系统的大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、生物圈的物理、化学、生物过程及其相互作用，探究上述相互作用对地球系统整体和我国区域气候和生态环境的影响。

地球系统数值模拟装置使用的核心软件，是中科院大气物理研究所经过长期科研攻关，自主研发的地球系统模式，它包含大气、海洋、陆面、植被生态、大气化学、海洋生化、陆地生化过程7个分系统模式及其全耦合，这个较完整的地球系统模式就是地球系统数值模拟装置的“大脑”。

例如我们要做一个区域十年以上的气候变化研究，除了要结合大气、海洋、陆面分系统模式，还要耦合植被生态模式。因为十年时间中，植被不断变化，草会变成灌木，灌木可以变成森林，或者森林退化成灌木，这都会对气候产生影响，因此我们需要研究植被生态动力学的过程，模拟植被的分布格局及其演变等。如果要模拟全球气候变化，则需要耦合7个分系统模式甚至更多模式，从系统的角度进行地球各圈层自身演化规律及它们之间相互作用规律的研究，从而掌握地球系统变化规律，以便更科学地解决气候和生态环境问题。

《瞭望》：目前国际上在运行的地球系统数值模拟系统情况怎样？我们处于什么水平？

曾庆存：美、日、欧等发达国家和地区已建有软硬件相结合的面向地球系统的数值模拟装置，如运行在美国“夏延”超级计算机上的地球系统模式CESM、运行在日本“京”超级计算机上的地球系统模式MIROC-ESM等。这些数值模拟装置非常先进，例如日本依托其装置建立了当前最高分辨率的短期气候预测系统，使年际气候预测水平世界领先，极大提高了其国际影响力。

我们的地球系统数值模拟装置与国际先进水平相当。它具备地球表层全体的模拟能力，能够使我国在此领域的研究短时间内达到国际先进水平。

为了比较和评估国际上各个地球系统模式，世界气象组织的世界气候研究计划工作组提出了国际耦合模式比较计划，该计划每六七年进行一次，最近的一次是第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6），我们的地球系统模式也参加了CMIP6计划。CMIP6包括很多试验，既有对未来百年气候的预估，也有对历史气候的模拟。未来的气候还不知道，没办法验证哪个模式更好。而对最近十年全球气候变暖的模拟和预测看，大家预测的都差不多。