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百余专家号召启动“地球系统模拟装置”建设

2012年04月09日10:44科技日报李大庆我要评论(0)
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4月6日,中科院大气物理所召开“地球系统模拟科学和技术”发展战略研讨会。有科学家提到了哥本哈根世界气候大会期间的热词“2℃阈值”:如果全球气温升高超过2℃,那么地球上大部分地区的大尺度生态系统将会不可逆转地崩溃,所以本世纪末要把升温控制在2℃以内。

本世纪末地球是否真的会升温2℃?全球科技界众说纷纭。有中国科学家强调其证据不足。但无论如何,这个国外的研究结论是根据其地球系统数值模拟得出的。“要拿得出更站得住脚的科学依据并做出更可信的未来预测,除观测研究外,还需要大大强化我们的分析和预测手段,这就离不开大规模的‘地球系统数值模拟’。”中科院大气物理所所长王会军说。

“事关国家的重大战略问题”

随着社会发展,大规模科学计算已成为现代科技的重要手段。其中,利用超级计算机的“地球系统数值模拟”使对地球系统未来演变的科学预测成为可能,关于气候变化的“2℃阈值”就是这种预测的结果之一。

“进入21世纪,气候变化越来越引起各国注意,它不仅是科学问题,已逐渐演变为政治问题。”研讨会上,科技部原部长徐冠华院士首先发言。

在徐冠华看来,应对全球气候变化的问题已成为全球政治家关心的重大问题。美国、欧洲、日本都早已提出或建设了自己的地球系统模拟计划,有持久稳定的经费支持。“这使得发达国家在地球模拟科学特别是在全球气候变化学术领域具有主导权,同时也掌握了在全球气候变化特别是全球变暖的减缓、适应措施等方面的话语权。我们在很多方面还处于被动的地位。”

王会军也把建设地球系统模拟装置、开展地球系统数值模拟看成是“国家重大战略问题的需求”。他表示,在全球气候变化问题及对策方面,一个国家能否有话语权并掌握主导权,能否制定正确的适应对策,除了掌握更为可靠的科学事实和依据外,更要有能力做出自己的、令人信服并可利用的对未来的预测。“通过发展自己的地球系统模式可以在维护我国发展权益方面起到科学支撑的重要作用。”

“这种状况必须尽快改变”

地球系统数值模拟就是在超级计算机上进行大规模的科学计算,从而认识和再现地球系统的过去和当前状况,并预测未来。由于它牵涉到超级计算机的硬件系统、软件系统、数据库系统和可视化展示系统,因而是一个需要巨资投入的大科学装置。

中科院院士曾庆存从学科发展角度强调地球系统数值模拟的重要性。他认为地球科学内部各学科交融的最新特征之一就是地球系统动力学模式的提出和研制,它用数理方法将大气科学、海洋科学、地理科学和地球生命科学等结合成一个可建模、可定量计算的巨系统。“不能用严谨的数学方式表达的科学问题很难说是属于现代科学范畴的”,以往的靠数理的公式化求解“已无济于事”。

“地球数值模拟在地震预测的研究方面也起着重要作用。”中国地震局地球物理研究所陈运泰院士指出,日本、美国都利用地球系统模拟技术研究地震,并取得了重要的成果。

徐冠华不仅把地球系统模拟技术看成是一项战略技术,“而且它在很大程度上是一个国家地球科学研究综合水平的重要指标,也是我们应对全球变化、减灾防灾、环境治理必不可少的科学支撑”。他特别指出,过去我们把地球系统模拟当作纯粹的基础研究,忽略了它的技术性和工程性,也主要是以基础研究项目的形式来投入。“这种状况必须要尽快改变。”

研讨会上,来自国内40多个单位的100多位专家(包括17位院士)达成共识,国家应尽快启动大科学工程——“地球系统模拟装置”的建设。

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