怀柔科学城大科学装置再出新成果 新一代空气质量模式开源共享

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。