〔本報特約記者 孫自法報導〕中國大陸研製成功的首個地球系統數值類比大科學裝置——國家重大科技基礎設施「地球系統數值類比裝置」(昵稱「寰」),6月23日在北京懷柔科學城落成啟用。

業內專家科普稱,這意味著大陸科學家可以「把地球搬進實驗室,給地球做模擬實驗」,從而更好讀懂地球,更精准、全面認識地球變化,研究全球變化的機制和機理,預知地球的未來。

為地球把脈的「寰」以地球系統各圈層數值類比軟體為核心,軟、硬體協同設計,核心軟體是中國科學院大氣物理研究所(中科院大氣所)經過長期科研攻關、自主研發的地球系統模式,集成耦合了包含大氣、海洋、陸面、植被生態、大氣化學、海洋生化、陸地生化在內的7個分系統模式,能夠類比大氣圈、水圈、冰凍圈、岩石圈、生物圈的演變規律,可對地球的過去進行反演、對現在進行觀察、對未來進行預測。

針對大陸承諾力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值、2060年前實現碳中和,「寰」具備地球表層各圈層的模擬能力,並建立起「生態-氣溫-二氧化碳濃度-碳排放量」的清晰關係,對溫室氣體核算、未來升溫預估提供有力的模擬支撐,將助力碳達峰、碳中和願景目標的實現。同時,該大科學裝置建設的「區域高精度環境類比系統」,也將顯著提升大陸應對環境問題的能力,使大陸防災減災水準躍升到新高度,並為建設「美麗中國」提供支撐。

中科院大氣所表示,未來隨著日地空間環境模式、大陸冰蓋模式和固體地球模式建設並逐步耦合到地球系統模式中,「寰」將實現從地球系統到空間天氣的全耦合數值模擬,這將進一步推動地球科學的理論化和數值化,推動地學不同學科之間的交叉和融合,促進中國地球系統科學整體邁向國際一流水準。