中新社合肥4月1日電 (記者 吳蘭)記者1日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該?？蒲腥藛T近日在新一代神威超級計算機(jī)上首次實現(xiàn)了長達(dá)7天的全球3公里空間分辨率大氣物理-化學(xué)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(yùn)行時效性等多個方面填補(bǔ)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(jī)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(yīng)用前景，并最終將數(shù)值模擬試驗的規(guī)模擴(kuò)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(xué)耦合的高效數(shù)值模擬試驗，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

應(yīng)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(jì)科學(xué)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(yán)重影響，甚至?xí)斐刹豢晒懒康纳拓敭a(chǎn)損失。

大氣數(shù)值模擬是研究和預(yù)測此類災(zāi)害性天氣事件的關(guān)鍵手段，但目前仍存在著較大的預(yù)報偏差。因此，為了提高數(shù)值預(yù)報能力，模式需要具備精細(xì)的時空分辨率。此外，大氣數(shù)值模式還需要包括許多復(fù)雜的物理和化學(xué)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(jī)是中國自主研發(fā)的超級計算機(jī)系統(tǒng)。新一代神威超級計算機(jī)上擁有的強(qiáng)大計算和系統(tǒng)通信能力，為重大應(yīng)用領(lǐng)域的計算模型創(chuàng)新與實現(xiàn)提供了強(qiáng)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(xué)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(xué)耦合模擬能顯著改善極端天氣事件預(yù)報的準(zhǔn)確性，展現(xiàn)出高空間分辨率和耦合化學(xué)反饋效應(yīng)對數(shù)值天氣和空氣質(zhì)量預(yù)報的重要意義，對預(yù)報極端和高影響天氣以及大氣污染事件具有重大應(yīng)用前景。(完)

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