清华大学地球系统科学研究中心办公楼里，张贴着中心新近发表的论文，90%是英文的，内容五花八门：有关于大气环流的，有关于湿地保护的，有力学领域的，还有计算机领域的……在清华园，这个富有交叉性与国际化的学科，历史悠久又年纪轻轻。说它悠久，是因为早在1929年，地学系就正式成立；说它年轻，是因为2009年初，地球系统科学研究中心才诞生，至今仅4岁有余。因1952年高校院系调整而中断的清华地学，在新时期焕发出新的生机。
复建百年地学
清华地学有着辉煌的历史。在这里，曾走出翁文灏、袁复礼、竺可桢、黄厦千、涂长望、赵九章、叶笃正等一大批知名学者，其中不乏中国现代地质学奠基人和世界气象组织最高奖获得者。据不完全统计，51位清华校友先后当选中国科学院地学学部院士。
1952年，我国高等学校院系调整，清华大学地学系调出，分别并入北京大学和地质学院，从此，清华地学中断了半世纪之久。
“很多老校友一直呼吁复建地学，在全球变化的大背景下，发展地学学科也具有重要意义。”清华大学地学中心副主任罗勇说。
梦想如愿以偿。2009年初，怀着培养应对全球变化方面高层次人才的夙愿，清华大学地球系统科学研究中心正式成立。一年后，又以中心为依托，联合计算机系、环境系、核能研究院等院系成立全球变化研究院，围绕全球变化问题组织开展多学科交叉研究。
地学是一个学科群，包括大气科学、海洋科学、地理学、地质学、地球物理学和生态学等6个一级学科。新时期，应往何处发展？清华大学与科技部原部长徐冠华院士讨论后认为，清华应该突出交叉学科优势，以全球变化研究作为复建的突破口。
发挥融合优势
跨领域、多学科的交叉融合，在清华有得天独厚的基础。不管是计算机科学与技术、软件工程，还是环境科学与工程、生物学、管理科学与工程，清华都名列前茅。
“我们团队中，有来自计算机学院的教授，还有来自经济学领域的教授”，清华大学地学中心教师王斌说。凭借地学与其他学科融合的优势，地学中心逐渐得到业界认可。
仅仅3年，清华地学中心就已成为学科结构较合理、队伍较完整、初具规模的研究团队，取得了一系列令人瞩目的成绩。
目前，清华模式团队已成功自主研发国内首个模块化并行耦合器，并已经过耦合模拟的正确性检验，于9月22日正式向国内公开发布使用。地学中心还首次完成世界上30米最高分辨率的全球地表覆盖制图，以及世界首个30米分辨率的农地分布制图，并开发出嵌套式的高分辨率大气化学传输模式，将我国的网格精细度提高60倍，获得了更加精确的臭氧浓度分布……
“清华从地球系统科学的角度来研究全球变化，是一个极为明显的特色”，罗勇介绍。现在，清华大学已将地学学科作为学科建设重点，力争围绕全球变化问题，实现地学学科的高起点、跨越式发展。
挑战地球系统模式
5月31日，《科学》杂志的一篇文章从国际上50多个模式中选取了4个模式研究云和降雨对变暖的响应，清华大学地学中心与中科院大气所联合发展的地球系统模式就在其列，这让王斌和他的同事们非常振奋。
“很多人觉得地学特别是全球变化研究特别高深，离老百姓特别遥远，其实它与大家的生活息息相关”，王斌说。比如，雾霾会不会恶化？这个夏天是否会多雨？气象灾害的成因是什么？都是地球系统科学研究的内容。“我们的工作就是通过定量模拟来研究地球系统的运动和演变规律，预测未来10到30年的地球变化趋势，这对国家的中长期规划，以及大型基础设施的设计建设都具有重要意义。”
如何获得科学的地球系统科学研究结论，模式的模拟结果是最重要的依据之一，清华大学就参与发展了气候系统模式。“只有模式才能预测未来，所以发达国家都特别重视模式研发。每一次联合国政府间气候变化专门委员会报告的主要核心结论，都是基于模式研究的结果”，王斌说。
如今，地球系统模式的发展水平已经成为衡量一个国家综合科技实力和核心竞争力的重要标志之一。加速发展我国自己的地球系统模式，已成为应对全球变化挑战、环境治理和防灾减灾的迫切需求。
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