中國鋼鐵新聞網 中國冶金報
記者 郭達清 報道
11月8日上午，第二屆“地球系統數值模擬科學大會”在北京召開。會上，國家重大科技基礎設施-地球系統數值模擬裝置發布了新一代空氣質量模式——排放與大氣過程集成耦合社區模式（Emission and atmospheric Processes Integrated and Coupled Community Model, EPICC-Model），并宣布開放其源代碼。這標志著我國空氣質量模式研發打破了以往單個研究團隊主導的研發方式，步入協同開發、合作共贏的嶄新階段，將推動我國模式軟件研發范式的轉變，對加快我國模式發展具有重要意義。
“把脈”空氣、守護藍天
大氣復合污染仍是世界各國面臨的最嚴峻環境問題之一，亟需通過科技創新、政策制定和公眾參與，共同保護我們賴以生存的地球家園。近年來，隨著國家自然科學基金委和科技部等系列重大項目的帶動，和我國“十二五”重大科技基礎設施“地球系統數值模擬裝置”的建成，針對大氣復合污染機制和建模新成果不斷涌現，但缺乏一個平臺和機制來將這些成果進行快速集成應用。依托地球系統數值模擬裝置，在國家自然科學基金重大研究計劃“中國大氣復合污染的成因與應對機制的基礎研究”集成項目的支持下，組建了EPICC-Model工作組，合力構建模式發展開源共享、多團隊協同開發的新范式。
EPICC-Model得益于中國科學院大氣物理研究所嵌套網格空氣質量預報模式（NAQPMS ）20余年的研發經驗。EPICC-Model基于科學架構及標準版本管理系統，采用“插拔式”的模塊集成設計，增強了模式的擴展性，編碼技術的規范性，實現了模式的工程化協同開發，形成了中國開源大氣環境模式。EPICC-Model作為開源的科學共同體社區模式，總計20余萬行程序代碼，耦合了氣相化學、液相化學和非均相化學等多相大氣化學過程以平流、擴散、干濕沉降等物理過程，可科學合理表征氮氧化物、臭氧和細顆粒物（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，支持新機制新模塊在模式中的快速集成。目前，EPICC-Model已適配多個適用于我國大氣復合污染特征的物理化學新機制，支持多機制模擬方案的靈活選擇。
全面開源、共贏發展
此次EPICC-Model代碼開源，旨在我國自主模式研發優秀成果的基礎上，改革模式研發范式，提升我國模式的自主研發速度和先進性。它為大氣環境模擬及相關研究提供了一個協同開發、集成耦合的開放平臺，以開源共享為領航，凝聚全國乃至全球科學家力量，面向水土氣污染綜合治理、新污染物和重金屬治理等問題，開展新技術攻關，推動科學與工程技術的加速融合，為“美麗中國”和全球環境治理提供強有力的科學工具。
博古通今的“大裝置”
在EPICC-Model研發的背后，“地球系統數值模擬裝置”（Earth System Numerical Simulation Facility）扮演了重要的角色。地球系統數值模擬裝置為國家“十二五”重大科技基礎設施建設項目，是我國首個具有自主知識產權，以地球系統各圈層數值模擬軟件為核心，軟、硬件指標相適應，規模及綜合技術水平位于世界前列的專用地球系統數值模擬裝置，也是懷柔科學城的大科學裝置之一。
作為國家和裝置用于研究地球系統的大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈、生物圈的物理、化學、生物過程及其相互作用，探究上述相互作用對地球系統整體和我國區域環境的影響；融合模擬與觀測數據以提高預測的準確性，實現對地球系統復雜過程在中尺度分辨率的定量描述與模擬，為國家防災減災、應對氣候變化、大氣環境治理等重大問題提供科學支撐；推動地球系統科學不同學科之間的學科交叉和融合，促進我國地球系統科學整體向國際一流水平跨越。
