·海洋與地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展事關(guān)氣候、能源、資源、環(huán)境、糧食等安全，是人類居住的重要空間依托和貿(mào)易的關(guān)鍵通道，也是地球氣候系統(tǒng)最為重要的調(diào)節(jié)器。目前只有5%-10%的海洋被人類所探索，超級(jí)計(jì)算是透明海洋技術(shù)體系的重要組成部分。

中國(guó)科學(xué)院院士吳立新。

8月24日，全國(guó)高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)在山東青島開(kāi)幕。中國(guó)科學(xué)院院士、嶗山實(shí)驗(yàn)室主任吳立新在開(kāi)幕式上表示，海洋與地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展事關(guān)氣候、能源、資源、環(huán)境、糧食等安全，必將持續(xù)成為超級(jí)計(jì)算發(fā)展的重要引擎。超算要形成更加開(kāi)放的學(xué)科生態(tài)體系，協(xié)同構(gòu)建自主可控高效的基礎(chǔ)軟件生態(tài)、場(chǎng)景應(yīng)用生態(tài)。

《科學(xué)》雜志125周年曾發(fā)布最具挑戰(zhàn)的地球及相關(guān)科學(xué)問(wèn)題，包括地球內(nèi)部如何運(yùn)行、溫室效應(yīng)使地球溫度達(dá)到多高、地球到底負(fù)擔(dān)多少人口、什么時(shí)間什么能源替代石油、地球生命在何處產(chǎn)生以及如何產(chǎn)生、地球人類在宇宙中是否獨(dú)一無(wú)二等。

吳立新表示，這六大前沿問(wèn)題是當(dāng)今地球科學(xué)所面臨的挑戰(zhàn)，要回答這些問(wèn)題，離不開(kāi)海洋。海洋與地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展事關(guān)氣候、能源、資源、環(huán)境、糧食等安全，是人類居住的重要空間依托和貿(mào)易的關(guān)鍵通道，40%的地球人口居住在離海岸100公里以內(nèi)，國(guó)際貿(mào)易70%是航運(yùn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。海洋也是地球氣候系統(tǒng)最為重要的調(diào)節(jié)器，吸收了30%的二氧化碳、90%的熱量。但當(dāng)前氣候模式“過(guò)熱”。過(guò)去2.5萬(wàn)年溫度變幅5-10攝氏度，按照今天的氣候模式，未來(lái)百年預(yù)測(cè)溫度變幅2-6攝氏度。

不過(guò)，目前只有5%-10%的海洋被人類所探索，吳立新表示，山東提出透明海洋戰(zhàn)略，必須把海洋狀態(tài)研究得透明。

“透明海洋”工程是指使用現(xiàn)代海洋觀測(cè)與探測(cè)技術(shù)，構(gòu)建“海洋物聯(lián)網(wǎng)”體系，實(shí)現(xiàn)海洋的狀態(tài)透明、過(guò)程透明、變化透明、目標(biāo)透明，繼而解決海洋環(huán)境變化、氣候效應(yīng)等一系列的重大科學(xué)問(wèn)題。

吳立新表示，超級(jí)計(jì)算是透明海洋技術(shù)體系的重要組成部分，要發(fā)展超高分辨率海洋模式，需要超算學(xué)科的支撐，依托算法、大模型、算力、數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬與預(yù)測(cè)。目前全世界都在致力于發(fā)展公里尺度的高分辨率地球系統(tǒng)模式，如果做不到這一步，就解決不了氣候模式的過(guò)熱問(wèn)題，并且必須擁有強(qiáng)大的算力支撐才能做成這件事。

要回答現(xiàn)在氣候模式過(guò)熱的問(wèn)題，還需要回顧地球的歷史，吳立新表示提到了穿越地球時(shí)空計(jì)劃，用高分辨率地球系統(tǒng)模式再現(xiàn)過(guò)去2萬(wàn)年地球環(huán)境氣候變化的歷史，回答未來(lái)幾百年人類地球系統(tǒng)到底往哪個(gè)方向發(fā)展。這一計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)需要高質(zhì)量歷史及現(xiàn)代數(shù)據(jù)、高分辨率地球系統(tǒng)模式、一流的超級(jí)計(jì)算與存儲(chǔ)能力。

吳立新表示，海洋與地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展必將持續(xù)成為超算發(fā)展的重要引擎。超算要形成更加開(kāi)放的學(xué)科生態(tài)體系，協(xié)同構(gòu)建自主可控高效的基礎(chǔ)軟件生態(tài)、場(chǎng)景應(yīng)用生態(tài)。同時(shí)，超算與人工智能深度融合的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，必將催生新的科研范式和重大顛覆性創(chuàng)新。