懷柔科學(xué)城||這個(gè)大科學(xué)裝置,助力北京冬奧會(huì)!

中國(guó)科學(xué)院大學(xué)
2021-11-21 09:23:42 文/裴晶 圖/龔梓婷
2022年北京冬季奧運(yùn)會(huì)
進(jìn)入“沖刺”階段
從而乘勢(shì)而上涌現(xiàn)出眾多氣象現(xiàn)代化成果
當(dāng)然少不了咱們懷柔科學(xué)城
科學(xué)城東區(qū)地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置
將為北京冬奧會(huì)提供精準(zhǔn)氣象預(yù)報(bào)
基于地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置建成的
百米級(jí)精細(xì)化數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)
云分辨尺度集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)
和跨尺度變網(wǎng)格中尺度模式預(yù)報(bào)系統(tǒng)
已投入運(yùn)行
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這3個(gè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)可模擬預(yù)報(bào)暴雪、異常增溫、異常降溫、大風(fēng)等天氣過(guò)程,并實(shí)現(xiàn)局地小尺度氣象環(huán)境要素百米級(jí)網(wǎng)格預(yù)報(bào)。目前3個(gè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行正常,可實(shí)時(shí)向崇禮賽區(qū)現(xiàn)場(chǎng)保障團(tuán)隊(duì)提供預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)。
地球數(shù)值模擬裝置預(yù)報(bào)團(tuán)隊(duì)將進(jìn)駐崇禮賽區(qū)現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)一步優(yōu)化多源數(shù)據(jù)融合同化系統(tǒng)和偏差訂正預(yù)報(bào)技術(shù),提升精細(xì)化預(yù)報(bào)預(yù)警能力,為北京冬奧會(huì)雪上項(xiàng)目提供氣象監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)支撐。
作為懷柔科學(xué)城
首個(gè)落成啟用的大科學(xué)裝置
地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置
現(xiàn)已試運(yùn)行一段時(shí)間了
“寰”現(xiàn)在的狀態(tài)如何
本期,讓我們一起探索數(shù)值模擬世界的
“廬山真面目”
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一
認(rèn)識(shí)
了不起的“大設(shè)施”
“地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置”中文名為“寰”,英文名為“Earth Lab”,總建筑面積2.4萬(wàn)平方米。
▲硅立方機(jī)房?jī)?nèi)景
“寰”將研究地球系統(tǒng)的大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈、生物圈的物理、化學(xué)、生物過(guò)程及其相互作用,并通過(guò)不斷的智能推演分析,探究上述相互作用對(duì)地球系統(tǒng)整體和我國(guó)區(qū)域環(huán)境的影響。
同時(shí),“寰”還將進(jìn)一步融合模擬與觀測(cè)數(shù)據(jù),提高對(duì)氣候變化、自然災(zāi)害、環(huán)境污染等問(wèn)題預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性,為國(guó)內(nèi)外地學(xué)領(lǐng)域科研人員提供高性能的地球模擬平臺(tái),促使地學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式發(fā)展。
這些強(qiáng)大功能的實(shí)現(xiàn)要?dú)w功于它“了不起”的軟件支撐!板尽钡能浖糠质侵袊(guó)科學(xué)院大氣物理研究所等單位經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期科研攻關(guān)、自主研發(fā)的地球系統(tǒng)模式,集成耦合了包含大氣、海洋、陸面、植被生態(tài)、大氣化學(xué)、海洋生化、陸地生化在內(nèi)的7個(gè)分系統(tǒng),能夠模擬大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈、生物圈的演變規(guī)律,對(duì)地球的過(guò)去進(jìn)行反演、對(duì)現(xiàn)在進(jìn)行觀察、對(duì)未來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
▲地球系統(tǒng)圈層構(gòu)成
更值得一提的是,“寰”還具有一雙“慧眼”!板尽睂(duì)全球大氣和陸面模擬推演的水平分辨率達(dá)到25公里,對(duì)海洋和海冰模擬推演的水平分辨率達(dá)到10公里;在中國(guó)及周邊區(qū)域,環(huán)境模擬推演的水平分辨率達(dá)到3公里,重點(diǎn)區(qū)域達(dá)到1公里。
二
“大設(shè)施”
將實(shí)現(xiàn)哪些“大目標(biāo)”
近百年來(lái),隨著人類社會(huì)飛速發(fā)展,全球氣候變暖、海平面上升、沙漠化等問(wèn)題日益嚴(yán)峻,讓人類越來(lái)越迫切地渴望讀懂地球,更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)地球變化。
▲模擬成果展示
“寰”的整體性能與國(guó)際先進(jìn)水平相當(dāng),具備地球表層各圈層的模擬能力,能夠更全面地考慮地球系統(tǒng)的各種過(guò)程及其相互作用,并在此基礎(chǔ)上建立起“生態(tài)-氣溫-二氧化碳濃度-碳排放量”的清晰關(guān)系,對(duì)溫室氣體核算、未來(lái)升溫預(yù)估提供有力的科技支撐,將助力碳達(dá)峰、碳中和愿景目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
同時(shí),地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置的區(qū)域高精度環(huán)境模擬能力也將提升我國(guó)應(yīng)對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題、防災(zāi)減災(zāi)的科技支撐能力,并支撐“美麗中國(guó)”等國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)。
未來(lái),隨著“寰”的“成長(zhǎng)”
將進(jìn)一步加強(qiáng)地球科學(xué)的理論化和數(shù)值化
推動(dòng)地學(xué)不同學(xué)科之間的交叉和融合
促進(jìn)我國(guó)地球系統(tǒng)科學(xué)
整體邁向國(guó)際一流水平
讓我們共同期待!
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觀微之光,可明遠(yuǎn)方
來(lái)源/懷柔科學(xué)城HSC懷柔電視臺(tái)
美編/何邦彥
責(zé)編/劉閣
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