从国家战略高度加强我国地球系统模式研究

本文转自：中国气象报

全国政协委员龚建东：

从国家战略高度加强我国地球系统模式研究

“如果只是应用于天气气候预测预报，那就小瞧了地球系统模式。”全国政协委员、中国气象局地球系统数值预报中心副主任龚建东表示，在国家防灾减灾、应对气候变化、生态文明建设、国防安全、数字经济等经济社会发展领域，地球系统模式在模拟、预测和预估方面大有可为。

什么是地球系统模式？它是在耦合了大气、陆面、海洋、海冰等分量模式的基础上，增加大气化学过程、生物地球化学过程和人类活动影响的数值模式。简单来讲，大气、生物等地球圈层的运动总是遵循一定的物理、化学规律，人们综合各圈层的变化规律，编写成一系列数学方程，再利用高性能计算机进行运算，就可以用来预测未来天气、生态等发展趋势。所以，掌握核心算法的地球系统模式，也被称为现代气象学、地球系统科学的“芯片”，是21世纪前沿科技。

目前，欧盟、英国、美国的地球系统模式研发处于领先水平，而我国也建设了大装置和组建了地球系统数值预报中心，地球系统模式分量大多还是以引进或在引进基础上进行改进为主，存在自主研发水平较低、模式国际认可度有待提高等问题。

龚建东说，现在地球系统数值预报技术研究力量分散，各团队采用不同的模式框架和技术路线，难以协同，浪费了大量优质人才、超级计算和科研经费资源，制约了模式高质量发展。

“虽然气象部门对数值预报业务实行了集中统筹，但我国数值预报学科布局缺位与交叉重复并存的现象仍客观存在，缺乏分工协作、业务导向机制。”龚建东说。

对此，龚建东建议从国家层面加强地球系统模式研发和业务系统建设顶层设计，统筹数值预报领域学科设置、研发布局、团队发展、科技资源和基础设施建设。统筹科研院所、高等院校、重点实验室和企事业单位资源，建设一体设计、开放共享、相互促进和支撑的国家数值预报协同创新平台，并适度超前迭代高性能计算资源，提升气象算力水平。

在龚建东看来，作为国家战略科技力量之一，地球系统数值预报技术的研发，亟待国家重点研发计划和国家自然科学基金等统筹支持，“我们需要加快对地球系统基础理论和模式技术的凝练梳理，以及人工智能、大数据、量子计算等在地球系统模式中应用的前瞻性布局，推动国家层面数值预报领域项目、平台、人才、资金一体化配置。”

事实上，国务院印发的《气象高质量发展纲要（2022—2035年）》就提出，加强地球系统数值预报核心技术攻关、发展自主可控的地球系统数值预报模式。“加强国产地球系统模式研发是我国气象高质量发展的必然要求，是保障国计民生的国家核心科技，也是在全球气候治理和防灾减灾领域体现大国担当的基础支撑。”龚建东言辞恳切。

“在我国地球系统模式研发的征途中，我们还需要把人才引进来，推动合作走出去。”龚建东建议，建设人才特区，培养一批能够进行方向性、全局性、前瞻性思考且具有科技组织领导才能的战略科学家；创新人才政策体系，通过跨学科、跨行业、跨区域的人才引进，壮大地球系统数值预报领域国家战略科技力量。同时，加强地球系统科学基础理论研究，从国家层面培育和发起大科学计划和大科学工程，加强国际合作，吸引金砖国家、“一带一路”沿线国家，亚太、欧美等国家科学家参与地球系统科学研究和模式研发，推动地球系统模式国际共建共享，提升我国在国际数值预报领域的核心竞争力和话语权。