11月17日，首届地球系统数值模拟科学大会暨中国科学院地球系统模式CAS-ESM2.0开源发布会在京召开。会上，中国科学院大气物理研究所发布了我国首个具有自主知识产权的“完整”地球系统模式CAS-ESM2.0，并宣布释放其源代码，这标志着我国地球系统模式的发展步入协同开发、合作共赢的崭新阶段，有望加速推动我国地球系统模式达到国际顶尖水平。
会场照片。（崔雪芹摄影）
“当前，气候和环境问题仍是人类实现可持续发展所面临的最为严峻挑战之一，在此契机下，搭建起一个集聚地球科学、高性能计算、大数据、人工智能等多学科交叉研究的综合研发平台，科学谋划、创新攻关，形成一个地球系统研究的良好开放共享氛围是至关重要的。” 国家最高科技将获得者、中国科学院大气物理研究所曾庆存院士表示。
CAS-ESM2.0作为我国首个具有自主知识产权的“完整”地球系统模式，同时也是国家“十二五”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，被称为地球系统科学研究的“实验室”。
CAS-ESM2.0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、植被动力学等8个分系统模式，通过耦合器来实现地球各圈层间物质、能量的交换。基于这套模式系统完整的“数值模拟”，CAS-ESM2.0可用于探索和理解气候与环境演变规律，预测未来地球系统变化等，为防灾减灾及制定未来气候变化应对的国家战略等重大需求提供决策依据和科技支撑。
中国科学院大气物理研究所研究员周广庆表示，中国科学院大气物理研究所自20世纪80年代以来就一直致力于气候模式和生态环境系统模式等的自主研发，在两代科学家的接力创新下，2015年，CAS-ESM1.0正式发布，使得我国成为继美、日、欧等发达国家之后，在地球系统模拟和全球气候变化研究领域取得突破性进展的大国。
CAS-ESM2.0是在CAS-ESM1.0基础上的进一步更新迭代。在大气环流、海洋环流、陆面过程、植被动力学等方面都有了全新的设计，尤其对当代气候有较好的模拟能力，能够准确地模拟大气及海洋的经向热输送及大西洋经圈翻转环流的垂直廓线。此外，CAS-ESM2.0还可追踪计算大气CO2的时空变化，并准确再现大气CO2浓度的历史增加趋势和季节变化的空间分布。
据悉，2020年以来，CAS-ESM2.0参加了第六次国际耦合模式比较计划（CMIP6）的数值模拟试验，其对热带风场、ENSO等指标的模拟性能位于世界前列。
中国科学院大气物理研究所研究员林朝晖介绍说，CAS-ESM是我国开展地球系统模拟与预测研究的重要工具。一方面为科研人员提供功能强大的模拟工具，提升地球科学及相关学科领域的研究水平；又能全面支撑国家或地区的天气-气候-环境预测。另一方面还能吸引国内外优秀人才协同开发，为国家在相关领域制定政策规划提供更为科学高效的支撑。
与会专家表示，未来，CAS-ESM将继续对标国际先进同类型模式软件，以CAS-ESM2.0开源共享为起点，积极协同国内外优势研究力量，研制具有中国独创特点的下一代地球系统模式，推动中国地球系统模式走向世界。