據中央廣播電視總台中國之聲《新聞超鏈接》報道，23日，我國首個(ge) 研製成功的地球係統數值模擬大科學裝置，在北京懷柔科學城落成啟用。該裝置將用來計算出大氣圈、水圈、冰凍圈等的運動變化規律，對地球的過去進行反演、對現在進行觀察、對未來進行預測。

　　把地球搬進實驗室，是如何做到的？地球五個(ge) 圈層如何互相影響？我國地球模擬裝置性能如何？

　　地球係統數值模擬裝置：可以模擬地球的神奇軟件 

　　地球係統數值模擬裝置，顧名思義(yi) ，即是用於(yu) 模擬地球生態係統的一種裝置。地球係統數值模擬裝置雖然被叫做裝置，但實際上，它並不是我們(men) 熟知的類似於(yu) 超級計算機的大型裝置，而是一種軟硬件結合且以軟件為(wei) 核心的裝置，研究者需要利用部署在超級計算機上的這些軟件，以及一些相關(guan) 的數值來開展研究。

　　中國科學院大氣物理研究所副研究員張賀說，地球係統數值模擬裝置被重點應用於(yu) 計算地球的氣候環境在未來的演變趨勢，該裝置可以對一些災害性的天氣進行模擬，或者是對一些季節性的氣候環境進行預測，比如：幹旱洪澇、高溫熱浪、台風、沙塵暴等，甚至可以對農(nong) 業(ye) 產(chan) 量進行預測。除了對氣候環境進行模擬和預測外，地球係統數值模擬裝置還可以核算當前人類的碳排放量和碳吸收量，模擬在不同的減排路徑下的氣候變化，以助力“雙碳目標”的達成，治理大氣汙染。

　　地球係統數值模擬裝置是怎樣工作的？ 

　　認識地球各圈層的基本規律是研究者利用裝置進行模擬的基礎。地球由五大圈層組成，分別是大氣圈、水圈、冰凍圈和岩石圈以及生物圈。裝置的模擬過程實際上就是在模擬地球上五個(ge) 圈層互相作用的過程。對於(yu) 地球各圈層的相互作用關(guan) 係，張賀舉(ju) 例：在大氣和冰凍圈之間，大氣的溫度升高之後，冰雪會(hui) 融化。冰雪融化後，地表的反照率大大降低，地表和大氣就會(hui) 吸收更多的太陽光，導致溫度進一步上升，從(cong) 而導致積雪也進一步融化。在圈層的活動中，人類的活動非常重要且十分複雜，我們(men) 的生產(chan) 和生活會(hui) 對地球的各個(ge) 圈層產(chan) 生一係列的影響。

　　在了解各圈層的基本規律後，研究者會(hui) 形成數學方程式以表達規律，之後將數學方程式結合計算機程序算法形成一個(ge) 數學物理模型，最後將此模型放到計算機上進行計算，求出方程式的解，完成一次模擬。

　　由於(yu) 模擬過程涉及的圈層較多，涉及的要素也較多，因此地球係統數值模擬裝置的計算量非常大，數據龐雜，過程繁複。

　　我國的地球係統數值模擬裝置的水平如何？ 

　　地球係統數值模擬裝置計算過程複雜，對計算機要求高，既依賴硬件，又依賴軟件以及算法和數據，隻有綜合實力強大的國家才有能力進行這方麵的研製。

　　我國雖然在上世紀五六十年代就已開展相關(guan) 研究，但大約在上世紀八十年代，我國才開發出一個(ge) 完整實用的地球係統數值模擬模式。從(cong) 八十年代至今，我國的模式也在不斷的改進完善。我國的地球係統數值模擬裝置在剛建成時要遠遠落後於(yu) 日本等發達國家，但如今我們(men) 與(yu) 發達國家在這方麵的研究水平已基本處於(yu) 並跑狀態。張賀表示，我們(men) 的硬件裝置所采用的芯片是國產(chan) 芯片，其性能在某些方麵甚至稍強於(yu) 英特爾芯片，同時在建設過程中我國也自主研發了許多新的算法，在提高計算效率的同時也優(you) 化了計算的準確性。

　　我國地球係統數值模擬裝置發展正朝著領先世界的水平不斷前進，未來將為(wei) 我們(men) 的生活帶來更多好的改變。

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