中國鋼鐵新聞網 中國冶金報
記者 郭達清 報道
11月8日上午，第二屆“地球系統數值模擬科學大會”在北京召開。會上，國家重大科技基礎設施-地球系統數值模擬裝置發(fā)布了新一代空氣質量模式——排放與大氣過程集成耦合社區(qū)模式（Emission and atmospheric Processes Integrated and Coupled Community Model, EPICC-Model），并宣布開放其源代碼。這標志著我國空氣質量模式研發(fā)打破了以往單個研究團隊主導的研發(fā)方式，步入協同開發(fā)、合作共贏的嶄新階段，將推動我國模式軟件研發(fā)范式的轉變，對加快我國模式發(fā)展具有重要意義。
“把脈”空氣、守護藍天
大氣復合污染仍是世界各國面臨的最嚴峻環(huán)境問題之一，亟需通過科技創(chuàng)新、政策制定和公眾參與，共同保護我們賴以生存的地球家園。近年來，隨著國家自然科學基金委和科技部等系列重大項目的帶動，和我國“十二五”重大科技基礎設施“地球系統數值模擬裝置”的建成，針對大氣復合污染機制和建模新成果不斷涌現，但缺乏一個平臺和機制來將這些成果進行快速集成應用。依托地球系統數值模擬裝置，在國家自然科學基金重大研究計劃“中國大氣復合污染的成因與應對機制的基礎研究”集成項目的支持下，組建了EPICC-Model工作組，合力構建模式發(fā)展開源共享、多團隊協同開發(fā)的新范式。
EPICC-Model得益于中國科學院大氣物理研究所嵌套網格空氣質量預報模式（NAQPMS ）20余年的研發(fā)經驗。EPICC-Model基于科學架構及標準版本管理系統，采用“插拔式”的模塊集成設計，增強了模式的擴展性，編碼技術的規(guī)范性，實現了模式的工程化協同開發(fā)，形成了中國開源大氣環(huán)境模式。EPICC-Model作為開源的科學共同體社區(qū)模式，總計20余萬行程序代碼，耦合了氣相化學、液相化學和非均相化學等多相大氣化學過程以平流、擴散、干濕沉降等物理過程，可科學合理表征氮氧化物、臭氧和細顆粒物（PM2.5）等主要大氣污染物的生消演變過程。EPICC-Model耦合了理化過程不確定度分析方法，支持新機制新模塊在模式中的快速集成。目前，EPICC-Model已適配多個適用于我國大氣復合污染特征的物理化學新機制，支持多機制模擬方案的靈活選擇。
全面開源、共贏發(fā)展
此次EPICC-Model代碼開源，旨在我國自主模式研發(fā)優(yōu)秀成果的基礎上，改革模式研發(fā)范式，提升我國模式的自主研發(fā)速度和先進性。它為大氣環(huán)境模擬及相關研究提供了一個協同開發(fā)、集成耦合的開放平臺，以開源共享為領航，凝聚全國乃至全球科學家力量，面向水土氣污染綜合治理、新污染物和重金屬治理等問題，開展新技術攻關，推動科學與工程技術的加速融合，為“美麗中國”和全球環(huán)境治理提供強有力的科學工具。
博古通今的“大裝置”
在EPICC-Model研發(fā)的背后，“地球系統數值模擬裝置”（Earth System Numerical Simulation Facility）扮演了重要的角色。地球系統數值模擬裝置為國家“十二五”重大科技基礎設施建設項目，是我國首個具有自主知識產權，以地球系統各圈層數值模擬軟件為核心，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數值模擬裝置，也是懷柔科學城的大科學裝置之一。
作為國家和裝置用于研究地球系統的大氣圈、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整體和我國區(qū)域環(huán)境的影響；融合模擬與觀測數據以提高預測的準確性，實現對地球系統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；推動地球系統科學不同學科之間的學科交叉和融合，促進我國地球系統科學整體向國際一流水平跨越。
