把地球“搬進”實驗室

空月

地球是人類賴以生存的家園，有且只有一個。但你一定想不到，在我國首都北京的懷柔科學(xué)城里，有一個地球的“孿生兄弟”，它不僅可以重現(xiàn)地球的過去，模擬地球的現(xiàn)在，還能推演地球的未來。它就是國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置——“寰”（huan）。今天我們就來看一看這個“數(shù)字化地球”吧。

“寰”是什么

“寰”是我國首個研制成功的地球系統(tǒng)數(shù)值模擬大科學(xué)裝置，由數(shù)值模式、數(shù)據(jù)庫和資料同化、專用的超級計算機軟硬件三大部分組成，是當今世界公認的最為重要的地球研究工具。“寰”可以模擬地球上的空氣、江河湖海、山石冰雪和不斷演變的生命體等的情況，便于科研人員研究在不同的二氧化碳排放量造成的全球變暖情況下，“地球”上的自然系統(tǒng)會如何響應(yīng)，然后確定合適的溫升目標。所以，“寰”又被稱作“地球模擬實驗室”。

“寰”能做什么

溫室效應(yīng)會使極端天氣頻發(fā)，影響人類的生產(chǎn)生活。“寰”可以演示不同時期地球大氣、海洋、植被等的變化，大到整個地球，小到區(qū)域局部，都能讓科研人員“看得見”，為預(yù)防災(zāi)害提供科學(xué)依據(jù)。2022年，臺風(fēng)“暹（xian）芭”在廣東沿海地區(qū)登陸時，科研人員通過“寰”對臺風(fēng)整體運動路徑作出的分析，對臺風(fēng)過境帶來的大風(fēng)、降雨等影響做出了精準預(yù)測，及時采取防御措施，使臺風(fēng)帶來的損失降低到最小。“寰”的啟用將為我國的氣候預(yù)測、防災(zāi)減災(zāi)等提供重要的科學(xué)支撐。

“寰”的重要性

地球旋轉(zhuǎn)運行帶來了四季變換、日月更替。可現(xiàn)在，全球持續(xù)變暖、環(huán)境污染加劇、自然災(zāi)害頻發(fā)，地球似乎“發(fā)燒”了。而給地球“退燒”就需要借助科技力量。無論是溫室氣體核算，還是海平面上升可能產(chǎn)生的影響，均需要模擬研究作為支撐，而這正是“寰”的優(yōu)勢所在。“寰”能對全球植被分布和碳通量等進行準確的模擬，為研究全球生態(tài)系統(tǒng)變化提供強有力的科技支撐。

通過“寰”對地球的分析和模擬，人們可以認識地球、讀懂地球、保護地球。我們要積極行動起來，保護環(huán)境，保護我們賴以生存的地球。