【化工仪器网 项目成果】一个完整的生态系统支持和维持着生物群落的生存与繁衍，而地球本身就是一个庞大的生态系统。因此，从生物进步的角度来说，如何维系地球的生态严肃也具有一定的必要性。而这个问题的背后反映的恰恰是人类现有技术对于地球系统的掌握程度。地球系统模式实际上就是人类通过现有技术掌握地球生态系统的手段。
那么什么是地球系统模式呢？比较学术的说法，“是基于地球系统中的动力、物理、化学和生物过程建立起来的数学方程组来确定其各个部分(大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物 圈)的性状，由此构成地球系统的数学物理模型，然后用数值的方法进行求解，并在计算机上付诸实现的一种大型综合性计算软件”。换言之就是量化、图形化反映地球各圈层之间的相互作用的综合性数值模拟工具。
由于需要基于地球各圈层中的物理、化学和生物过程，及各圈层之间的物质、能量交换规律建立的数学模型，因此这个系统的复杂程度非常高，背后涉及到了大量的技术，能凭借自主知识产权开发出地球系统模式自然而然的也就成为了一件非常困难的事情。但是，我们做到了。
11月17日，中国科学院大气物理研究所在北京正式发布了中国科学院地球系统模式CAS-ESM2.0。据悉，该系统由中国科学院大气物理研究所牵头研发，是国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”的核心软件组成部分，总计约270万行地球系统模拟程序代码，包含完整的气候系统和生态环境系统分量，集成了大气环流、海洋环流、陆面过程、海冰、气溶胶和大气化学、植被动力学、陆地生物地球化学、海洋生物地球化学等8个分系统模式(资料来源：新华社) 。
我们知道，全球气候变暖正在改变地球、影响人类，解决全球变暖几乎成为了优化环境生态的一个重点课题，而定量研究全球变化、预测未来趋势是其中的一个关键。CAS-ESM2.0在这点上就有明显的突破。与2015年发布的CAS-ESM1.0相比，它对当代气候的模拟能力更强，且可以追踪计算大气二氧化碳的时空变化，并准确再现大气二氧化碳浓度的历史增加趋势和季节性变化。
总的来说，CAS-ESM2.0想要实现的，是通过“数值模拟”，探索气候与环境演变规律，预测地球系统未来变化，为防灾减灾及应对全球气候变化提供决策依据和科技支撑。此外，值得一提的是，CAS-ESM2.0是开源项目，它的发展方向是一个供大众协同开发的实验平台，并将以地球生态保护为目的。
本文参考资料来源：新华网