超级计算机助推中国抢占气候变化问题国际话语权

4月15日，清华大学开启了国内高校首台计算力破百万亿次的超级计算机。这台占地十二平方米的高端设备，将为“地球系统模拟器科学工程”提供海量计算能力。这预示着中国在气候等问题上，或将能够获得更多话语权。

气候变化问题 中国科技话语权缺失

在4月15日举行的清华大学-浪潮集团超百万亿次超级计算机启用暨“地球系统模拟器”科学工程战略合作启动仪式上，中科院院士、科技部原部长徐冠华说，由于对全球气候变化等问题的研究相对薄弱，中国在有关全球碳减排谈判中，“科学话语权缺失”。

徐冠华说，对于“全球减排谈判”，一方面，中国要积极参与，另一方面要维护国家的利益。“对于我们国家来讲，确实是一个严峻的挑战！”他说，“我痛切地感到”，我们在有关谈判当中存在科学话语权缺失问题。“很多时候，在科学论证和表达方面，我们没有办法说话。”“在全球气候变化研究当中，一个瓶颈问题就是地球系统的模拟。”

徐冠华所说的“地球系统模拟器”，是包含高性能计算机、软件工具、支撑技术、并行应用软件、应用于一体的复杂系统，可以还原或预测地球自然变化过程，是人类认识地球的重要科研装备。

科学家们借助这类系统，能实现对洋流、大气、地壳等的仿真研究，从而为重大工程问题提供决策依据，同时，在防灾减灾、防止气候变化等方面也具有重要作用。有资料表明，美国、日本等发达国家在上世纪就已经纷纷着手开展相关工作，并成功预测出2004年巴西海岸出现的热带风暴。

我国是一个幅员辽阔的国家，面临着复杂的地质、气候情况，水旱、泥石流等自然灾害和环境事故频发。除了应对全球气候变化这个重大议题外，中国自身对“地球系统模拟器”所能发挥的作用也有很强的需求。

启用超级计算机 中国有望改变现状

针对超级计算机的重要作用，徐冠华说，在很大程度上，一个国家的计算能力，就决定了你在地球系统模拟器研究方面的发言权。他说，有很好的数学模型当然很重要，有很好的高分辨率数据也很重要，但是如果没有计算机的支撑，那一切都是空话。

据悉，此次投入使用的“地球系统模拟器”超百万亿次超级计算机采用超异构并行可扩展架构，每秒运算能力达172万亿次，是国内高校首台计算力破百万亿的计算平台。目前，该超算系统已经承担起联合国政府间气候变化专门委员会第五次评估报告（IPCC-AR5）气候模拟、预测、评估试验的计算任务。

据清华大学全球变化研究院王斌介绍，联合国政府气候变化委员会每隔四到六年要对气候变化做一个评估报告，这个报告要求的实验量非常大，一般只有发达国家才能参加，现在，发展中国家只有中国一家。据他透露，从四月开始到九月截止，清华大学要把实验报告提交给该委员会。

王斌还透露了与公众密切相关的计算项目：通过这个计算机模拟预估一百年在假设情景下地球会发生怎样的变化？预估未来十年，气候如何变化?在未来，到底是进一步升温还是在某一个点突然降温。据他介绍，原来，台风是很难准确模拟出来的，有了更大规模的计算能力之后，科技工作者就可对台风的结构、移动轨迹、强度进行更准确的预报，相关数据可以提供给气象局作为参考。

谈及此次日本地震以及由此引发的核泄露事件，王斌教授说，地震预报是一件非常复杂的科学，目前还有很多问题没有解决，但是，在震后其它事故预防方面，可以发挥作用，比如，对震后核污染的扩散问题，超级计算可以发挥作用。

中国离世界先进水平还有多远？

据悉，“地球模拟器”这一概念最早由日本提出，后来，多学科交叉后，进一步发展出地球系统概念。王斌透露，日本在十年前就启动了“地球模拟器”计划，其成果之一就是地球模拟计算机本身，日本在亚洲是“地球模拟器系统”发展得最好的一个国家。

王斌坦言，在气候研究方面，欧洲、美国、日本走在了世界前列。他认为，最主要的原因是这些国家当时拥有世界上最先进的计算机。他说，他们利用这些计算机建立了性能非常好的地球系统模拟器。他透露，这些国家利用定量式手段，研究好了气候演变机理。

谈及清华大学本次启动的“地球系统模拟器”，王斌教授说，这是清华和浪潮非常有远见的一个举措。他认为，“地球系统模拟器”的成功启用，为研究者提供了很好的平台和机制，有望在五年之内，或者在下一次报告之前，使得我们的水平达到国际前列。

记者在会上获悉，清华大学十分重视全球气候变化研究。2010年，根据气候研究多学科交叉的特点，清华大学整合科研力量，集中优势科研队伍，联合环境系等系成立了跨部门、跨学科的学术研究机构——全球气候研究院。清华大学希望在全球气候变化研究方面做出重要贡献。

徐冠华在启动仪式上最后总结说，清华大学具备了必要的基础条件，期望其在地球系统科学研究方面走在前面，同时，也希望浪潮集团能够在“地球系统模拟器”研制过程当中有新的进展。