我國首個“完整”地球系統模式發布

崔雪芹

科學導報訊 近日，首屆地球系統數值模擬科學大會暨中國科學院地球系統模式CAS-ESM2.0開源發布會在京召開。會上，中國科學院大氣物理研究所（以下簡稱大氣所）發布了我國首個具有自主知識產權的“完整”地球系統模式CAS-ESM2.0，并宣布釋放其源代碼，有望加速推動我國地球系統模式達到國際頂尖水平。

“當前，氣候和環境問題仍是人類實現可持續發展面臨的最為嚴峻的挑戰之一。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，形成一個良好開放共享的地球系統研究氛圍至關重要。”中國科學院院士、大氣所研究員曾慶存表示。

CAS-ESM2.0是國家“十二五”重大科技基礎設施“地球系統數值模擬裝置”的核心軟件組成部分，總計約270萬行地球系統模擬程序代碼，被稱為地球系統科學研究的“實驗室”。

CAS-ESM2.0包含完整的氣候系統和生態環境系統分量，集成了大氣環流、海洋環流、植被動力學等8個分系統模式，通過耦合器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”，CAS-ESM2.0可用于探索和理解氣候與環境演變規律，預測未來地球系統變化等，為防災減災及制定應對氣候變化的國家戰略等重大需求提供決策依據和科技支撐。

大氣所研究員周廣慶表示，2015年CAS-ESM1.0正式發布，使得我國成為繼美、日、歐等發達國家之后，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。CAS-ESM2.0則是在CAS-ESM1.0基礎上的進一步更新迭代，對當代氣候有較好的模擬能力，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，CAS-ESM2.0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。

據悉，2020年以來，CAS-ESM2.0參加了第六次國際耦合模式比較計劃的數值模擬試驗，其對熱帶風場等指標的模擬性能位于世界前列。