中新網北京11月17日電 (記者 孫自法)中國首個具有自主知識產權的“完整”地球系統模式——中國科學院地球系統模式升級2.0版(CAS-ESM2.0)，11月17日在北京舉行的**屆地球系統數值模擬科學大會上正式面向全球開源發布。
作為中國國家重大科技基礎設施“地球系統數值模擬裝置”(昵稱“寰”)的核心軟件組成部分，中國科學院地球系統模式被譽為“把地球搬進實驗室”開展系統科學研究，其2.0版總計約270萬行地球系統模擬程序代碼宣布釋放共享。這標志著中國地球系統模式的發展步入協同開發、合作共贏的嶄新階段，有望加速推動中國地球系統模式達到國際頂尖水平。
預測未來地球系統變化
大科學裝置“寰”由中國科學院大氣物理研究所(大氣所)負責建設和運行管理。該所介紹說，中國科學院地球系統模式2.0版包含完整的氣候系統和生態環境系統，集成大氣環流、海洋環流、陸面過程、海冰、氣溶膠和大氣化學、植被動力學、陸地生物地球化學和海洋生物地球化學等8個分系統模式，通過耦合器來實現地球各圈層間物質、能量的交換。
基于這套模式系統完整的“數值模擬”，中國科學院地球系統模式2.0版可用于探索和理解氣候與環境演變規律，研究多圈層相互作用機理，預測未來地球系統變化，為防災減災及制定未來氣候變化應對的國家戰略等重大需求提供決策依據和科技支撐。
模擬性能位于世界前列
20世紀80年代以來，中國科學院大氣所一直致力于氣候模式和生態環境系統模式等自主研發，在兩代科學家持續多年接力創新下，中國科學院地球系統模式1.0版2015年正式發布，使得中國成為繼美、日、歐等之后，在地球系統模擬和全球氣候變化研究領域取得突破性進展的大國。
最新發布的2.0版是在1.0版基礎上的進一步更新迭代，并在大氣環流、海洋環流、陸面過程、植被動力學、耦合器等分量模式的關鍵算法及物理參數化方面都有全新設計，尤其對全球輻射平衡、20世紀全球增暖趨勢、海冰的季節變化等當代氣候有較好模擬能力，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流的垂直廓線。此外，2.0版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變化的空間分布。
2020年以來，中國科學院地球系統模式2.0版參加第六次國際耦合模式比較計劃(CMIP6)的數值模擬試驗，其對熱帶風場、厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)等指標的模擬性能位于世界前列，模擬數據公開發布于CMIP6官方網站，并被聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第六次評估報告采用。
提供協同開發實驗平臺
中國科學院地球系統模式由中國科學院大氣所牽頭匯聚國內地球科學、數學、信息科學等多學科頂尖團隊聯合研發，是跨學科交叉融合的典范，也是中國開啟地球系統模擬與預測研究的重要工具。
此次2.0版代碼開源發布，為地球系統科學的研究提供了一個協同開發的實驗平臺，一方面為相關學科的科研人員提供功能強大的模擬工具，既能滿足前沿科學問題的研究需求，提升地球科學及相關學科領域的研究水平，又能全面支撐國家或地區的天氣-氣候-環境預測，滿足防災減災、生態環境治理等重大需求。另一方面還能吸引中外優秀人才協同開發，不斷迭代創新，推動中國地球系統模式步入國際前列，引領地球系統前沿科學問題的研究，為中國在相關領域制定政策規劃提供更為科學高效的支撐。
當前，全球變暖仍是人類面臨的最為嚴峻的環境問題之一，應對氣候變化履約和談判依然是世界上最復雜的多邊外交事務。
大科學裝置“寰”團隊表示，未來，中國科學院地球系統模式將繼續對標國際先進同類型模式軟件，以2.0版開源共享為起點，積極協同中外優勢研究力量，研制具有中國獨創特點的下一代地球系統模式，推動中國地球系統模式走向世界。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平臺，科學謀劃、創新攻關，形成地球系統研究的良好開放共享氛圍。(完)
