在一個(gè)約兩層樓高、形如魔方、嗡嗡作響的超級(jí)計(jì)算機(jī)里，中國(guó)科學(xué)家要計(jì)算出地球未來(lái)的氣候變化。

      從一朵云的發(fā)展，到地球百年、千年甚至上萬(wàn)年后的氣候變化，科學(xué)家都希望能夠通過(guò)被稱(chēng)為“地球數(shù)值模擬裝置”計(jì)算出來(lái)。

      23日，中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所、曙光信息產(chǎn)業(yè)（北京）有限公司、中科院計(jì)算技術(shù)研究所、中科院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心聯(lián)合發(fā)布了“地球數(shù)值模擬裝置”的預(yù)研和原型系統(tǒng)。這套基于中科院地球系統(tǒng)模式1.0版本的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的落成，填補(bǔ)了中國(guó)地球系統(tǒng)模式大數(shù)據(jù)實(shí)踐平臺(tái)的空白。

“地球數(shù)值模擬裝置”的原型系統(tǒng)已經(jīng)落成，其硬件規(guī)模是未來(lái)工程的1/10，用于硬件和軟件的測(cè)試

      這個(gè)坐落于北京中關(guān)村軟件園內(nèi)的邊長(zhǎng)約5.4米的深藍(lán)色立方體，是未來(lái)中國(guó)“地球數(shù)值模擬裝置”的縮小版，它包含高性能計(jì)算機(jī)硬件、地球數(shù)值模擬應(yīng)用軟件、并行軟件支撐框架、可視化系統(tǒng)等多個(gè)部分，可滿(mǎn)足對(duì)地球系統(tǒng)的仿真研究�？茖W(xué)家可借助該系統(tǒng)，在地球系統(tǒng)模式研發(fā)、短期氣候預(yù)測(cè)、灰霾治理等方面得出成果。

      中國(guó)工程院院士、中國(guó)氣象局國(guó)家氣候中心專(zhuān)家丁一匯說(shuō)，這是中國(guó)研究地球模擬器的重大進(jìn)展，是非常了不起的基礎(chǔ)性工作，將為天氣和氣候一體化研究提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

      地球的大氣圈、水圈、生物圈等多個(gè)圈層要在一個(gè)系統(tǒng)下非常科學(xué)合理的耦合。“地球外的系統(tǒng)對(duì)我們也有影響，這個(gè)可以模擬地球自身以及外太空宇宙射線(xiàn)、太陽(yáng)風(fēng)等影響的裝置非常強(qiáng)大，能夠幫助我們研究未來(lái)至少30年的環(huán)境變化、PM2.5變化，對(duì)于削減溫室氣體，徹底改善環(huán)境都將起到重要作用。”丁一匯說(shuō)。

原型系統(tǒng)的內(nèi)部硬件

      作為“地球數(shù)值模擬裝置”的軟件，“地球系統(tǒng)模式1.0版本”是23日發(fā)布的一大亮點(diǎn)。據(jù)中科院大氣物理所研究員張明華介紹，這套軟件包含了完整的氣候系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)分量，集成了大氣、海洋、海冰、陸面水文、大氣化學(xué)和氣溶膠、動(dòng)力學(xué)植被、海洋生物地球化學(xué)等子系統(tǒng)模式或分量模塊，并通過(guò)一個(gè)通量耦合器實(shí)現(xiàn)各模塊之間的完整耦合，可以更加逼真地實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣、洋流、陸面過(guò)程、生態(tài)等的仿真研究。

      曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司總裁助理曹振南說(shuō)，地球系統(tǒng)模擬對(duì)計(jì)算機(jī)的性能要求非常高，很多世界排名前幾位的高性能計(jì)算機(jī)都用于地球系統(tǒng)模擬。