中新社合肥4月1日電 (記者 吳蘭)記者1日從中國科學技術大學獲悉，該校科研人員近日在新一代神威超級計算機上首次實現了長達7天的全球3公里空間分辨率大氣物理-化學全耦合數值模擬試驗。
相關研究成果發表于Science Bulletin上。
該項研究工作基于新一代中國國產神威超算平臺，在大規模數據讀寫速度、運行時效性等多個方面填補了中外大氣數值模擬的空白，全面展現了新一代中國國產超級計算機軟硬件系統的可靠性、穩定性和可用性，以及在其上構建全球高分辨率大氣模擬系統的重大應用前景，并最終將數值模擬試驗的規模擴展到近4000萬處理器核時，并行效率仍保持在76.2%，實現了全球3公里大氣物理-化學耦合的高效數值模擬試驗，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之一。近年來，頻繁發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損失。
大氣數值模擬是研究和預測此類災害性天氣事件的關鍵手段，但目前仍存在著較大的預報偏差。因此，為了提高數值預報能力，模式需要具備精細的時空分辨率。此外，大氣數值模式還需要包括許多復雜的物理和化學過程，而構建這樣的大氣數值模式會帶來模擬計算量的指數增長和極大規模的數據讀寫需求，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的超級計算機系統。新一代神威超級計算機上擁有的強大計算和系統通信能力，為重大應用領域的計算模型創新與實現提供了強大、靈活的系統軟件支撐，使多尺度、高分辨率、長時間、高精度的超大規模模擬成為可能，特別是已展現出對多學科、多物理、多時空分辨率的耦合模擬能力。
據介紹，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，展現出高空間分辨率和耦合化學反饋效應對數值天氣和空氣質量預報的重要意義，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)