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大科学装置
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  地球系统数值模拟

  

 

  • 概念                                                             

  地球系统指由大气圈、水圈、岩土圈、生物圈(包括人类)以及近地空间、地幔与地核组成的有机整体。 

  地球系统科学、是研究地球系统中各圈层的物理、化学和生命的过程,阐明各圈层及其相互作用机理和演变规律。为全球气候与环境变化预测建立科学基础,并为相关科学管理提供科学依据。 

  地球系统数值模拟装置 

  随着科学技术的发展,人类对大气、海洋、地质和生态等各个分系统的研究不断深入,并且越来越倾向于将地球系统作为一个有机整体进行研究。但地球系统极其庞大和复杂,传统的理论和观测实验方法局限性太大,远不能满足整体研究的要求,只有将理论模式和大规模计算结合的数值模拟才有可能,这就是“地球系统数值模拟装置”的核心内容。“地球系统数值模拟装置”是当今世界公认最为重要的地球系统研究工具,它由数值模式、资料库和资料同化、专用的超级计算机软硬件三大部分组成。 

  

 

  • 建设意义

  地球系统模拟装置是开展气候变化,防震减灾和环境治理等科学研究不可缺少的手段,装置的建设及运行将产生巨大的科学和社会效益。 

  科学意义:认识地球环境复杂系统、模拟地球系统圈层变化和长期气候变化、精细描述和预测地球物理化学及生物过程,加深人类对地球环境过程基本规律的认识。 

  社会意义:提高预测环境变化的能力,提高预测气候灾害能力,减少气候灾害及次生灾害的影响程度,提升环境治理水平,保障生态粮食安全,克服短期预报的局限性,增强灾害后评估的科学性,  提升我国气候外交实力和环境话语权。 

  

  •  应用领域

  包括气象学、海洋科学、地球科学、生态环境、空间科学、水资源和农业科学及其他方向等。 

  

  •  已建成案例

  美国国家大气科学中心(NCAR)建设的地球模拟器Yellowstone      http://ncar.ucar.edu/ 

  日本地球模拟器中心建设的地球模拟器(ES1)     http://www.jamstec.go.jp/esc/index.en.html

  

  超级计算机硬件平台示意图

  

  

  高分辨率四面沉浸式投影系统效果示意图 

  

  

  

  

  

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