第二屆“地球系統(tǒng)數(shù)值模擬科學(xué)大會(huì)”在北京召開。會(huì)上,國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施-地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置發(fā)布了新一代空氣質(zhì)量模式——排放與大氣過程集成耦合社區(qū)模式(Emission and atmospheric Processes Integrated and Coupled Community Model, EPICC-Model),并宣布開放其源代碼。這標(biāo)志著我國空氣質(zhì)量模式研發(fā)打破了以往單個(gè)研究團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的研發(fā)方式,步入?yún)f(xié)同開發(fā)、合作共贏的嶄新階段,將推動(dòng)我國模式軟件研發(fā)范式的轉(zhuǎn)變,對(duì)加快我國模式發(fā)展具有重要意義。
“把脈”空氣、守護(hù)藍(lán)天
大氣復(fù)合污染仍是世界各國面臨的最嚴(yán)峻環(huán)境問題之一,亟需通過科技創(chuàng)新、政策制定和公眾參與,共同保護(hù)我們賴以生存的地球家園。近年來,隨著國家自然科學(xué)基金委和科技部等系列重大項(xiàng)目的帶動(dòng),和我國“十二五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置”的建成,針對(duì)大氣復(fù)合污染機(jī)制和建模新成果不斷涌現(xiàn),但缺乏一個(gè)平臺(tái)和機(jī)制來將這些成果進(jìn)行快速集成應(yīng)用。依托地球系統(tǒng)數(shù)值模擬裝置,在國家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃“中國大氣復(fù)合污染的成因與應(yīng)對(duì)機(jī)制的基礎(chǔ)研究”集成項(xiàng)目的支持下,組建了EPICC-Model工作組,合力構(gòu)建模式發(fā)展開源共享、多團(tuán)隊(duì)協(xié)同開發(fā)的新范式。
EPICC-Model得益于中國科學(xué)院大氣物理研究所嵌套網(wǎng)格空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)模式(NAQPMS )20余年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。EPICC-Model基于科學(xué)架構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)版本管理系統(tǒng),采用“插拔式”的模塊集成設(shè)計(jì),增強(qiáng)了模式的擴(kuò)展性,編碼技術(shù)的規(guī)范性,實(shí)現(xiàn)了模式的工程化協(xié)同開發(fā),形成了中國開源大氣環(huán)境模式。EPICC-Model作為開源的科學(xué)共同體社區(qū)模式,總計(jì)20余萬行程序代碼,耦合了氣相化學(xué)、液相化學(xué)和非均相化學(xué)等多相大氣化學(xué)過程以平流、擴(kuò)散、干濕沉降等物理過程,可科學(xué)合理表征氮氧化物、臭氧和細(xì)顆粒物(PM2.5)等主要大氣污染物的生消演變過程。EPICC-Model耦合了理化過程不確定度分析方法,支持新機(jī)制新模塊在模式中的快速集成。目前,EPICC-Model已適配多個(gè)適用于我國大氣復(fù)合污染特征的物理化學(xué)新機(jī)制,支持多機(jī)制模擬方案的靈活選擇。