地球模拟实验室
科学展厅
6月23日，国家重大科技基础设施、我国研制成功的首个地球系统数值模拟大科学装置在北京怀柔科学城落成启用。“我们要用自己的计算数据作为气候与环境领域谈判的依据，提升我国的国际话语权。”中国科学院院士、国家最高科学技术奖得主曾庆存在发布会上表示。
“地球系统数值模拟装置”的建成将服务于应对气候变化、生态环境建设、双碳愿景目标、防灾减灾(如天气预报)等国家重大需求，为国际气候与环境谈判提供有力的科学支撑。
地球系统数值模拟装置是我国首个具有自主知识产权，以地球系统各圈层数值模拟软件为核心，软、硬件协同设计，规模及综合技术水平位于世界前列的专用地球系统数值模拟装置。
其核心软件是中国科学院大气物理研究所经过长期科研攻关，自主研发的地球系统模式，集成耦合了包含大气、海洋、陆面、植被生态、大气化学、海洋生化、陆地生化在内的7个分系统模式，能够模拟大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、生物圈的演变规律，对地球的过去进行反演、对现在进行观察、对未来进行预测。
气候变化应对与碳中和实现，是世界各国所面临的共同问题。美、日等发达国家已建成专门的地球模拟装置，从而在全球气候和环境变化问题的外交谈判中占据主导地位。
近百年来，随着人类社会飞速发展，全球气候变暖加剧，环境问题日益突出，海平面上升、冰川融化退缩、沙漠化等灾害不断加剧，给人类社会带来严重威胁。人类越来越迫切地需要读懂地球，更精准、全面地认识地球变化，研究全球变化的机制和机理，预知地球的未来。
据悉，新落成启用的地球系统数值模拟装置整体性能与国际先进水平相当，具备地球表层各圈层的模拟能力，能够更全面地考虑地球系统的各种过程，特别是全球生态和生物地球化学过程及其与气候系统的相互作用，并在此基础上建立起“生态-气温-二氧化碳浓度-碳排放量”的清晰关系，对温室气体核算、未来升温预估提供有力的模拟支撑，助力碳达峰、碳中和愿景目标的实现。
同时，地球系统数值模拟装置建设的“区域高精度环境模拟系统”也将显著提升我国应对环境问题的能力，使我国防灾减灾水平跃升到新高度，并支撑“美丽中国”等国家生态文明建设。
未来，随着日地空间环境模式、大陆冰盖模式和固体地球模式建设并逐步耦合到地球系统模式中，地球数值模拟装置将实现从地球系统到空间天气的全耦合数值模拟，这将进一步推动地球科学的理论化和数值化，推动地学不同学科之间的交叉和融合，促进我国地球系统科学整体迈向国际一流水平。
据悉，上世纪60年代，国际科学界提出地球科学应该怎样发展的问题。开始只有理论探讨和实验分析两种科研方法。其时，正值电子计算机出现了，于是有了第三种科研办法，叫数值模拟，或称数值试验。
