作者:张静 来源:澎湃新闻 发布时间:2023/8/24 13:40:25
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吴立新院士:超算是透明海洋技术体系的重要组成部分

 

海洋与地球系统科学的发展事关气候、能源、资源、环境、粮食等安全,是人类居住的重要空间依托和贸易的关键通道,也是地球气候系统最为重要的调节器。目前只有5%-10%的海洋被人类所探索,超级计算是透明海洋技术体系的重要组成部分。

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中国科学院院士吴立新

8月24日,全国高性能计算学术年会在山东青岛开幕。中国科学院院士、崂山实验室主任吴立新在开幕式上表示,海洋与地球系统科学的发展事关气候、能源、资源、环境、粮食等安全,必将持续成为超级计算发展的重要引擎。超算要形成更加开放的学科生态体系,协同构建自主可控高效的基础软件生态、场景应用生态。

《科学》杂志125周年曾发布最具挑战的地球及相关科学问题,包括地球内部如何运行、温室效应使地球温度达到多高、地球到底负担多少人口、什么时间什么能源替代石油、地球生命在何处产生以及如何产生、地球人类在宇宙中是否独一无二等。

吴立新表示,这六大前沿问题是当今地球科学所面临的挑战,要回答这些问题,离不开海洋。海洋与地球系统科学的发展事关气候、能源、资源、环境、粮食等安全,是人类居住的重要空间依托和贸易的关键通道,40%的地球人口居住在离海岸100公里以内,国际贸易70%是航运来实现的。海洋也是地球气候系统最为重要的调节器,吸收了30%的二氧化碳、90%的热量。但当前气候模式“过热”。过去2.5万年温度变幅5-10摄氏度,按照今天的气候模式,未来百年预测温度变幅2-6摄氏度。

不过,目前只有5%-10%的海洋被人类所探索,吴立新表示,山东提出透明海洋战略,必须把海洋状态研究得透明。

“透明海洋”工程是指使用现代海洋观测与探测技术,构建“海洋物联网”体系,实现海洋的状态透明、过程透明、变化透明、目标透明,继而解决海洋环境变化、气候效应等一系列的重大科学问题。

吴立新表示,超级计算是透明海洋技术体系的重要组成部分,要发展超高分辨率海洋模式,需要超算学科的支撑,依托算法、大模型、算力、数据进行模拟与预测。目前全世界都在致力于发展公里尺度的高分辨率地球系统模式,如果做不到这一步,就解决不了气候模式的过热问题,并且必须拥有强大的算力支撑才能做成这件事。

要回答现在气候模式过热的问题,还需要回顾地球的历史,吴立新表示提到了穿越地球时空计划,用高分辨率地球系统模式再现过去2万年地球环境气候变化的历史,回答未来几百年人类地球系统到底往哪个方向发展。这一计划的实现需要高质量历史及现代数据、高分辨率地球系统模式、一流的超级计算与存储能力。

吴立新表示,海洋与地球系统科学的发展必将持续成为超算发展的重要引擎。超算要形成更加开放的学科生态体系,协同构建自主可控高效的基础软件生态、场景应用生态。同时,超算与人工智能深度融合的时代已经来临,必将催生新的科研范式和重大颠覆性创新。

 
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