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2025年1月
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發(fā)布時間: 2019-03-04
地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置為國家“十二五”重大科技基礎設施項目,，擬建成我國首個具有自主知識產權，以地球系統(tǒng)各圈層數(shù)值模擬軟件為核心,，軟,、硬件指標相適應，規(guī)模及綜合技術水平位于世界前列的專用地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置,。中國科學院大氣物理研究所為項目建設法人,，清華大學為共建單位，項目建設地點為北京市懷柔科學城東部組團密云經(jīng)濟開發(fā)區(qū),，建筑面積24310平方米,，建設周期4年，項目于2018年11月全面開工，預計2021年基本建成,，2022年完成驗收,。
建設內容包括地球系統(tǒng)模式數(shù)值模擬系統(tǒng)、區(qū)域高精度環(huán)境模擬系統(tǒng),、超級模擬支撐與管理系統(tǒng),、支撐數(shù)據(jù)庫和資料同化及可視化系統(tǒng)、面向地球科學的高性能計算系統(tǒng)以及高性能機房等配套設施,。
科學目標
裝置將研究地球系統(tǒng)的大氣圈,、水圈、冰凍圈,、巖石圈,、生物圈的物理、化學,、生物過程及其相互作用,，探究上述相互作用對地球系統(tǒng)整體和我國區(qū)域環(huán)境的影響；融合模擬與觀測數(shù)據(jù)以提高預測的準確性,，實現(xiàn)對地球系統(tǒng)復雜過程在中尺度分辨率的定量描述與模擬,，為國家防災減災、應對氣候變化,、大氣環(huán)境治理等重大問題提供科學支撐,；推動地球系統(tǒng)科學不同學科之間的學科交叉和融合，促進我國地球系統(tǒng)科學整體向國際一流水平跨越,。
工程目標
裝置核心指標為：具備對地球表面全圈層模擬以及對各類物理,、化學和生物過程的精細描述能力,，全球尺度地球系統(tǒng)模式水平分辨率達到10—25 km,，區(qū)域高精度環(huán)境模擬系統(tǒng)空間分辨率達到3 km，重點區(qū)域空間分辨率達到1 km,。裝置峰值計算能力不低于15 PF,，存儲不低于80 PB，擁有國內第一個支撐地球系統(tǒng)數(shù)值模擬的完整數(shù)據(jù)庫和資料同化系統(tǒng),，具備面向地球系統(tǒng)的國際領先的支撐管理系統(tǒng)和國際先進的可視化系統(tǒng),。
建設進展
2017年2月28日，裝置獲得國家發(fā)展和改革委員會的項目建議書批復,。2018年6月14日,，獲得國家發(fā)展和改革委員會的可行性研究報告批復。2018年7月30日,，獲得中國科學院和教育部關于裝置初步設計方案的聯(lián)合批復,。2018年11月16日，獲得國家發(fā)展和改革委員會關于核定裝置初步設計概算的批復,。至此裝置建設所需批復全部完成,，項目進入到全面實施階段,。
基建進展
基建工程主要包括數(shù)據(jù)分析中心（1、2）,、動力樓等單體建筑,。目前已完成所有建筑的主體結構、二次結構及砌筑施工,，正在實施外墻室內裝修,、機電安裝等工作，基建工程施工實際總進展已完成58%,。
裝置進展
裝置的計算系統(tǒng),、地球系統(tǒng)模式數(shù)值模擬系統(tǒng)、超級模擬支撐與管理系統(tǒng),、海洋資料同化子系統(tǒng),、裝置監(jiān)理、信息安全風險評估服務等已完成招標,，進入到建設階段,。
該系統(tǒng)采用X86處理器和加速部件，一期600節(jié)點的計算集群已經(jīng)安裝部署完成,，為裝置建設提供硬件保障,。目前，大氣模式,、海洋模式和環(huán)境空氣質量模式已順利完成模式移植,，軟件研發(fā)人員與硬件架構師正通力配合，從內存帶寬,，超線程,、Open MP加速、文件系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面進行軟硬件的協(xié)同優(yōu)化,。用于第六階段國際耦合模式比較計劃（CMIP6）的CAS-ESM業(yè)已定版并順利在大裝置1期計算系統(tǒng)上運行,，現(xiàn)階段正在進行CMIP6科學模擬試驗。
文章裝載自中國科學院院刊
原文地址：http://www.bulletin.cas.cn/publish_article/2019/Z2/2019Z231.htm
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