今天,我国首个具有自主知识产权的“完整”地球系统模式——中国科学院地球系统模式2.0版(CAS-ESM2.0)正式发布,并宣布释放其源代码。该系统可模拟地球气候环境,为防灾减灾、应对全球气候变化等方面提供中国方案。
(记者 崔倩)今天,我国首个具有自主知识产权的“完整”地球系统模式——中国科学院地球系统模式2.0版(CAS-ESM2.0)正式发布,并宣布释放其源代码。该系统可模拟地球气候环境,为防灾减灾、应对全球气候变化等方面提供中国方案。
中国科学院地球系统模式2.0版(CAS-ESM2.0)作为我国首个具有自主知识产权的“完整”地球系统模式,同时也是国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”的核心软件组成部分,总计约270万行地球系统模拟程序代码,被称为地球系统科学研究的“实验室”。
CAS-ESM2.0包含完整的气候系统和生态环境系统分量,集成了大气环流、海洋环流、陆面过程、海冰、气溶胶和大气化学、植被动力学、陆地生物地球化学和海洋生物地球化学等8个分系统模式,通过耦合器来实现地球各圈层间物质、能量的交换。基于这套模式系统完整的“数值模拟”,CAS-ESM2.0可用于探索和理解气候与环境演变规律,研究多圈层相互作用机理,预测未来地球系统变化,为防灾减灾及国内、国际气候政策制定提供决策依据和科技支撑。
自20世纪80年代以来,我国就一直致力于气候模式和生态环境系统模式等的自主研发,在两代科学家持续多年的攻坚克难、接力创新下,2015年,CAS-ESM1.0正式发布,使得我国成为继美、日、欧等发达国家之后,在地球系统模拟和全球气候变化研究领域取得突破性进展的大国。
CAS-ESM2.0是在CAS-ESM1.0基础上的进一步更新迭代。相较于CAS-ESM1.0,CAS-ESM2.0在大气环流、海洋环流、陆面过程、植被动力学、耦合器等分量模式的关键算法及物理参数化方面都有了全新的设计,尤其对当代气候有较好的模拟能力,如全球辐射平衡、20世纪全球增暖趋势、ENSO的周期和振幅、海冰的季节变化等,能够准确地模拟大气及海洋的经向热输送及大西洋经圈翻转环流的垂直廓线。此外,CAS-ESM2.0还可追踪计算大气CO2的时空变化,并准确再现大气CO2浓度的历史增加趋势和季节变化的空间分布。
当前,全球变暖仍是人类面临的最为严峻的环境问题之一,科学家表示,未来团队将继续对标国际先进同类型模式软件,协同国内外优势研究力量,继续研制具有中国独创特点的下一代地球系统模式,推动中国地球系统模式走向世界。