新一代空气质量模式开源共享

北京日报客户端 2024-11-10 07:32:32

本报讯(记者刘苏雅)位于怀柔科学城东区的地球系统数值模拟装置“寰”,可以通过超级计算机的“大脑”,模拟真实地球的风云变幻。现在,它的能力再获提升。日前,“寰”发布新成果,新一代自主可控的空气质量模式——排放与大气过程集成耦合社区模式发布并开源共享。这套新模式能显著提升大气污染的模拟预测精度,并将通过源代码开放,吸引全国的优秀科研团队齐聚怀柔科学城,开展我国自主模式的协同开发。

当前,大气污染仍是世界各国面临的最严峻环境问题之一,通过科技创新推动大气污染治理是一场持久战。“此前的空气质量模型模拟精度,在全国范围内的分辨率通常只能达到几十公里;依托‘寰’建立的新模式,全国各地的模拟精度都将提升至3公里,这是很大的进步。”中国科学院大气物理研究所研究员王自发说,过去20多年来,这项工作一直在持续开展,支撑了我国大气污染治理在不同阶段的需求。

“在当前条件下,PM2.5降低每立方米1微克,都是很辛苦的战斗。”王自发长期从事大气污染领域的研究,对此深有感触。现在,新一代空气质量模式不仅大幅提升了模拟精度,还耦合了一系列复合污染条件下特有的物理化学新机制,可同时用于细颗粒物(PM2.5)、臭氧、沙尘暴、酸雨等环境问题的模拟。而且,它不仅能“预测未来”,还能回溯过去,通过计算反推污染物的源头。

新模式同步开放了总计20余万行的程序代码。“我国是典型的大气复合污染特征,其形成机制在各地的差异很大,需要考虑地形、地貌、排放源等诸多影响因素。通过模式的开源共享,我们能汇聚不同科研团队的成果,从中找到对各地情况模拟效果最好的机制,集纳进模型。”王自发表示,本次发布的新模式只是基础版本,后续随着更多团队的加入,模拟的效果、精度都会进一步提升。

依托国家大科学装置的软硬件平台和这种新的模式研发机制,“寰”已经汇聚了来自全国各地十余所高校的科研团队。“这些团队不仅将数据汇集到这里,也会来到怀柔科学城,在这里推进相关实验,‘把脉’空气。”王自发表示,开源合作的方式将推动我国自主模式发展的提速,更有效地支撑未来我国空气质量改善,向“美丽中国”乃至全球环境治理的目标不断迈进。

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