中新社合肥4月1日電 (記者 吳蘭)記者1日從中國科學技術(shù)大學獲悉，該?？蒲腥藛T近日在新一代神威超級計算機上首次實現(xiàn)了長達7天的全球3公里空間分辨率大氣物理-化學全耦合數(shù)值模擬試驗。
相關(guān)研究成果發(fā)表于Science Bulletin上。
該項研究工作基于新一代中國國產(chǎn)神威超算平臺，在大規(guī)模數(shù)據(jù)讀寫速度、運行時效性等多個方面填補了中外大氣數(shù)值模擬的空白，全面展現(xiàn)了新一代中國國產(chǎn)超級計算機軟硬件系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和可用性，以及在其上構(gòu)建全球高分辨率大氣模擬系統(tǒng)的重大應用前景，并最終將數(shù)值模擬試驗的規(guī)模擴展到近4000萬處理器核時，并行效率仍保持在76.2%，實現(xiàn)了全球3公里大氣物理-化學耦合的高效數(shù)值模擬試驗，達到了國際領先水平。
應對日益變暖的全球氣候以及頻繁的極端和高影響天氣是21世紀科學界面臨的重大挑戰(zhàn)之一。近年來，頻繁發(fā)生的極端和高影響天氣以及空氣污染事件，如暴雨、暴雪、沙塵暴等，給民眾帶來嚴重影響，甚至會造成不可估量的生命和財產(chǎn)損失。
大氣數(shù)值模擬是研究和預測此類災害性天氣事件的關(guān)鍵手段，但目前仍存在著較大的預報偏差。因此，為了提高數(shù)值預報能力，模式需要具備精細的時空分辨率。此外，大氣數(shù)值模式還需要包括許多復雜的物理和化學過程，而構(gòu)建這樣的大氣數(shù)值模式會帶來模擬計算量的指數(shù)增長和極大規(guī)模的數(shù)據(jù)讀寫需求，使得包含大氣成分演變過程的全球高分辨率大氣數(shù)值模式至今仍然是難以突破的問題。
神威系列超級計算機是中國自主研發(fā)的超級計算機系統(tǒng)。新一代神威超級計算機上擁有的強大計算和系統(tǒng)通信能力，為重大應用領域的計算模型創(chuàng)新與實現(xiàn)提供了強大、靈活的系統(tǒng)軟件支撐，使多尺度、高分辨率、長時間、高精度的超大規(guī)模模擬成為可能，特別是已展現(xiàn)出對多學科、多物理、多時空分辨率的耦合模擬能力。
據(jù)介紹，該研究初步揭示了全球高分辨率大氣物理-化學耦合模擬能顯著改善極端天氣事件預報的準確性，展現(xiàn)出高空間分辨率和耦合化學反饋效應對數(shù)值天氣和空氣質(zhì)量預報的重要意義，對預報極端和高影響天氣以及大氣污染事件具有重大應用前景。(完)
