地球系统数值模拟装置
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四五”期间国家发展的重要任务。
2014年,长江经济带建设成为新时期国家发展重大战略。
2016年、2018年、2020年、2023年,习近平总书记先后在重庆、武汉、南京、南昌主持召开推动长江经济带绿色发展座谈会,确定了“共抓大保护、不搞大开发”,“生态优先、绿色发展”的整体方针,突显了长江经济带高质量绿色发展在国家生态文明建设中的战略地位。
2019年以来,生态环境部、国家发展和改革委员会联合开展了长江保护修复攻坚行动计划,流域水环境质量得到明显改善,水生态退化得到初步遏制,但面源污染控制不力、湖泊湿地萎缩、生物多样性损失等问题依然突出。
受气候变化和人类活动的影响,未来长江流域生态保护形势依然严峻复杂,水环境治理和水生态修复任务依然面临巨大挑战。
2021年3月1日,《中华人民共和国长江保护法》正式实施。
贯彻落实《长江保护法》,在科学统筹的前提下进行流域系统治理,最终实现长江流域生态优先下的高质量绿色发展,有2项重要工作需要尽快开展:①国家层面的全流域协调机制要尽快建立,②加强科技创新的引领作用,支撑流域生态环境修复保护和综合管理的流域水系统模拟调控装置需要尽快建设。
针对全球变化带来的生态与环境问题,国内外学者提出和发展了一系列地球系统模型(ESMs)。
以全球大气动力学模式为基础,耦合海洋、陆地、冰冻圈等动力学模式,旨在预测、重构和深入理解全球气候变化过程,评估气候变化对生态和环境的影响。
2002年3月,日本建成地球模拟器(ES)[1],目前已发展至ES4版本。
2012年,美国国家大气海洋局地球物理流体动力学实验室开发了地球系统模型(ESMs)[2]。
2018年,美国能源部主导发布了E级能源地球系统模型(E3SM)[3],关注点除气候变化预测外,还将评估气候变化对能源基础设施带来的压力。
2020年,瑞士大气和气候科学研究所发展了一个模块化地球系统模拟器(MESMER)[4]。
2010年,曾庆存等[5]针对国际上地球系统动力模式研究的趋势,提出发展我国的地球系统动力学模式。
全国省级层面重大科技基础设施建设现状及发展策略研究作者:马德营庞怡王晓鹏张晖来源:《现代商贸工业》2023年第21期摘要:重大科技基础设施对各省夯实基础研究物质基础、打造战略科技力量、建设综合性国家科学中心和国家区域创新中心具有重要意义。
首先聚焦各省“十四五”期间重大科技基础设施建设,分析了全国各省建设重大科技基础设施数量、领域分布。
然后总结了建设中集群化、配套设施系统化特点,以及高校逐渐成为建设主力、市场化运营新动向。
最后研究了部分设施存在重复性建设、建设运营经费压力大、人才缺口大以及与省实验室建设结合不紧密等问题,并提出了相关建议,为各省市建设重大科技基础设施提供参考。
关键词:重大科技基础设施;大科学装置;基础研究;国家科学中心;实验室中图分类号:F2文献标识码:Adoi:10.19311/ki.16723198.2023.21.006重大科技基础设施又称大科学装置,是为探索未知世界、发现自然规律、引领技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学技术研究装置或系统,也是开展基础研究、获取原创成果的利器,是国家战略科技力量组成部分。
重大科技基础设施对抢占全球科技制高点,开辟发展新领域新赛道、构筑竞争新优势具有重要意义,同时对实现高水平科技自立自强,推动经济社会高质量发展具有重大战略意义。
近年来,国内外重大科技基础设施建设一直是研究热点,主要研究内容包括整体布局、管理机制、建设模式、建设主体等多个方面。
例如,陈晓怡、华盾、陈娟等、王敬华、李泽霞等分别对法国、俄罗斯、美国、德国国家重大科技基础设施建设运行情况进行了研究;王贻芳、西桂权、葛焱、陈套等全面总结了重大科技基础设施的内涵及分类、运行成效、新形势新要求以及对未来发展;陈馨旖分析了国内重大科技基础设施建设主体情况,黄振羽从政治锦标赛的理论视角分析了地方政府青睐重大科技基础设施的原因,王立伟、王留军、李勇、曾开等分别对长三角、浙江、山东、江西等地的重大科技基础设施的建设情况进行了研究。
山东省临沂沂水县联考2025届初三下学期第9周周考语文试题注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、积累1.下列句子中没有语病....的一项是( )A.美国禁止有关公司向我国出售手机芯片,这提醒我们必须加速发展本土核心技术。
B.人民文学出版社出版的小说《漂泊》,作者是一位蛰居海外20多年的毛里求斯籍华裔作者之手。
C.政府鼓励市区学校引进境外优质教育资源,举办高水平中外合作办学机构和项目。
D.《同龄人正在抛弃你》刷爆朋友圈,引来不少讨论和阅读,《人民日报》发文回应。
2.下列词语中书写全部正确的一项是()A.端详悲怆迫不及待孤立无援B.潦草倔强语无伦次悔人不倦C.宣泄诓骗戛然而止缩手无策D.决别青睐惊慌失措锐不可当3.唐代史学家刘知几认为:史学家必须具备四种品德,即不畏强暴(史徳),分清邪正是非(史识),鉴别史料真伪(史学),不为浮词妄饰(史才)。
司马迁在《史记》中把农民领袖陈胜列入“世家”。
这主要体现出他的()A.史徳B.史识C.史学D.史才4.下列文学文化常识表述正确的一项是()A.《桃花源记》中“黄发垂髫”的“垂髫”代指童年;我们常说的“豆蔻年华”指十七八岁的妙龄女子。
B.《社戏》是现代文学家鲁迅的回忆性散文。
社,土地神;社戏,是旧时某些农村中迎神赛会时演的戏。
C.风骚,原指屈原的《离骚》,后把诗文写作的事叫“风骚”,把诗人叫“骚人”。
“迁客骚人”则泛指忧愁失意的文人。
【常识】“大国重器”考点汇总1.中国天眼“天眼”名为500米口径球面射电望远镜,英文名是FAST,位于中国贵州喀斯特洼坑中,由我国天文学家南仁东先生于1994年提出构想。
FAST最首要的目标是寻找脉冲星。
脉冲星是快速自转的中子星,它能够发射严格周期性脉冲信号。
2022年6月,FAST发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴“FRB 20190520B”。
2.三峡水电站三峡水电站,又称三峡工程,位于湖北宜昌的长江上游,为阶梯电站,是世界上规模最大的水电站,是中国有史以来建设最大型的工程项目、是世界上规模最大的水利枢纽工程和综合效益最广泛的水电工程。
三峡工程具有防洪、发电、航运和水资源综合利用等四大效益,防洪是三峡的首要功能和最核心的效益。
3.港珠澳大桥港珠澳大桥是一座连接香港、广东珠海和澳门的桥隧工程,位于中国广东省珠江口伶仃洋海域内,于2009年12月15日动工建设,2018年10月24日开通运营,是中国桥梁史上技术最为复杂、环保要求最高、建设标准最高的“超级工程”。
港珠澳大桥,集桥、岛、隧于一体,东接香港特别行政区、西接广东省珠海市和澳门特别行政区,是“一国两制”下粤港澳三地首次合作共建的超大型跨海交通工程。
港珠澳大桥之最:世界总体跨度最长跨海大桥、世界上钢结构最长的大桥、世界上最长海底公路沉管隧道、世界上埋进海床最深的沉管隧道、世界最重沉管、世界首创深插式钢圆筒快速成岛技术。
4.乌东德水电站乌东德水电站,位于云南省禄劝县和四川省会东县交界的金沙江干流上,是十八大以来我国开工建设并投产的首个千万千瓦级世界级巨型水电站,是世界上已投产单机容量最大的水轮发电机组,是实施“西电东送”的国家重大工程。
5.复兴号“复兴号”是中国自主研发、具有完全知识产权的新一代高速列车,复兴号动车组有CR400、CR300、CR200三个系列,CR是“中国铁路”的英文简写,400指运营时速350公里、300指运营时速250公里、200指运营时速160公里。
国家重大科技基础设施建设(2013-03-04 21:03:24)分类:转载标签:wu2198股票国务院关于印发国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)的通知国发〔2013〕8号各省、自治区、直辖市人民政府,国务院各部委、各直属机构:现将《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)》印发给你们,请认真贯彻执行。
国务院2013年2月23日(此件公开发布)国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012—2030年)重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学研究系统,是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的物质技术基础。
当前,我国正处于建设创新型国家的关键时期,按照全国科技创新大会部署和深化科技体制改革要求,前瞻谋划和系统部署重大科技基础设施建设,进一步提高发展水平,对于增强我国原始创新能力、实现重点领域跨越、保障科技长远发展、实现从科技大国迈向科技强国的目标具有重要意义。
为贯彻《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》,明确未来20年我国重大科技基础设施发展方向和“十二五”时期建设重点,制定本规划。
一、规划基础和背景新中国成立特别是改革开放以来,国家不断加大投入,我国重大科技基础设施规模持续增长,覆盖领域不断拓展,技术水平明显提升,综合效益日益显现。
“十一五”时期,启动建设重大科技基础设施12项,验收设施10项,目前在建和运行设施总量达到32项。
设施的建设和运行为科学前沿探索和国家重大科技任务开展提供了重要支撑,推动我国粒子物理、核物理、生命科学等领域部分前沿方向的科研水平进入国际先进行列。
依托设施解决了一批关乎国计民生和国家安全的重大科技问题,在载人航天、资源勘探、防灾减灾和生物多样性保护等方面发挥着不可替代的作用。
设施建设带动了大型超导、精密制造和测控、超高真空等一批高新技术发展,促进了相关产业技术水平提高;凝聚和培养了一批国内外顶尖科学家和研究团队,以及高水平工程技术和管理人才。
在漫漫历史长河中,地球气候一直都处于冷暖干湿相互交替、变化周期长短不一的波动变化中。
然而,自第一次工业革命(18世纪60年代~19世纪中期)以来,随着二氧化碳等温室气体的大量排放,这种波动变化被打破了,地球气候呈现出了以变暖为主要特征的系统性变化,即全球变暖。
大量证据表明,全球变暖通过直接或间接的形式,对自然和人类产生了广泛的不利影响和相关损失与损害。
人们不禁要问,气候为何变暖?气候变暖如何适应?未来,全球变暖可能暂停吗?在这样的背景下,地球的“数字孪生兄弟”、国家重大科技基础设施地球系统数值模拟装置——“寰”(huán),应运而生。
数字孪生兄弟”大国重器把地球“搬”进实验室“寰”是用于模拟地球生态环境系统的一种装置,也被称为地球的“数字孪生兄弟”。
它以观测数据为基础,利用数学建模,对地球表面各圈层(大气圈、水圈、冰冻圈、生物圈、岩石圈)的物理、化学和生命过程及其演化规律进行描述,并在超级计算机上开展大规模科学计算,由此再现各个圈层过去和现在的演变,并预测其未来。
“寰”把“数字版”的地球“搬”进实验室,观察由不同情景造成的气候变暖时,地球系统是如何响应的、各圈层间又是如何相互作用的。
“寰”主体包括5个系统,它们之间组成了一个“三明治”式的结构。
如图所示,“寰”的顶层是模式层,对应两个数值模拟系统,一个是放眼全球的地球系统模式数值模拟系统,一个是聚焦中国的区域高精度环境模拟系统。
“寰”的底层是硬件层,对应一个专门面向地球科学的高性能计算系统。
软硬件协同设计“寰”原气候变化“独立自主”是“寰”最值得骄傲的特质,其软硬件的自主化率超过了90%,核心软件为中国首个具有自主知识产权的“完整”地球系统模式CAS-ESM2.0。
如图所示,CAS-ESM2.0由大气环流、海洋环流、海冰、陆面过程、植被动力学、气溶胶和大气化学、陆地生化和海洋生化共8个模式组成,并通过耦(ǒu)合器(存在于软件中,起到模式间交互、链接等作用)来实现圈层间的物质、能量等交换。
它能重现地球的过去,模拟现在,预测未来---地球系统数值模拟装置“寰”2021年6月23日,中国研制成功的首个地球系统数值模拟大科学装置——国家重大科技基础设
施“地球系统数值模拟装置”(地球模拟实验室,昵称“寰”)在北京怀柔科学城落成启用。
地球系统数值模拟装置“寰”由数值模式、数据库和资料同化、专用的超级计算机软硬件三大部分
组成,是当今世界公认最为重要的地球系统研究工具,不仅能更详细地预测地球气候和环境变
化,还能集成海量的模拟数据,产生全球和我国周边详尽的“地球数据库”。
二类职业适应性测试(单选+判断)练习题库(附答案)一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、曾叫作“象牙海岸”的是非洲哪个国家?()A、安哥拉B、纳米比亚C^科特迪瓦D、南非正确答案:C2、油锅过热容易着火,当油锅起火时,下列应对措施错误的是()。
A、关上抽油烟机、灶具开关B、立刻大量浇水C、以平移的方式,盖上锅盖D、用浸湿后拧干的大毛巾、抹布,盖住油锅和灶台正确答案:B3、《三国演义》中“吾乃常山赵子龙是也”的“常山”位于A、河北正定B、河北涿州C^山西运城D、陕西兴平正确答案:A4、刘晓和妈妈准备暑假从重庆到武汉岩土观赏三峡风光,比较合适的交通方式是()A N铁路Bs水运C、航空D、公路正确答案:B5、如今老年人退休后生活较为安逸,为了保持健康,不少人坚持常年锻炼身体。
根据生物学规律,老年人进行体育锻炼最合适的时间是0。
A、清晨B、子夜C、傍晚D、中午正确答案:C6、关于海洋环境,下列说法错误的是OA、海洋水温在垂直方向上,上层和下层截然不同B、海洋可以分成四种地形区域:大陆架、大陆坡、大洋盆地和大洋高原C、海洋是地球上水循环的起点D、波浪、潮汐和海流等都是海水运动的形式正确答案:B7、下列诗句都描述了当时的自然景观,从中可以看出生态环境最差的是OA、山重水复疑无路,柳暗花明又一村B、乱花渐欲迷人眼,浅草才能没马蹄C、两个黄鹏鸣翠柳,一行白鹫上青天D、大漠孤烟直,长河落日圆正确答案:D8、以下哪一首作品不属于广东音乐:()A、平湖秋月B、彩云追月C、寒鹊争梅D、饿马摇玲正确答案:C9、植物吸收的二氧化碳在细胞内的哪个部位被合成了有机物?()A、线粒体B、中心体C、高尔基体D、叶绿体正确答案:D10、“解放生产力,发展生产力,消灭剥削,消除两极分化,最终达到共同富裕。
”这句话揭示的是:A、目前我国社会的性质B、社会主义的本质C、我国的基本经济制度D、社会主义的根本任务正确答案:B11、委内瑞拉总统查韦斯在国内被认为是个“勇敢的改革者”。
辽宁省沈阳市第31中学2025届高三第一次模拟考试语文试卷注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
1、阅读下面材料,完成下列小题。
材料一2019年度,曾庆存荣获国家最高科学技术奖,可谓实至名归。
“温室栽培二十年,雄心初立忠驱前。
男儿若个真英俊,攀上珠峰踏北边。
”1961年,26岁的曾庆存留学回国时写下这首《自助》诗。
59年过去了,不负初心,他在数值天气预报、地球流体力学、卫星大气红外退感、气候与环境科学等领域取得了一系列突出成就。
他是国际数值天气预报的奠基人之一。
数值天气预报诞生之初,准确率并不高,亟须在原始方程研究方面取得突破。
1956年,在留苏期间,曾庆存毅然选择了应用原始方程组做数值天气预报的课题。
这可是一道时人不大敢问津的世界难题。
然而,曾庆存从小就有一股子不服输的劲头,越是难“啃”的硬骨头越要好好“啃”。
经过夜以继日的努力,1961年,曾庆存首创出“半隐式差分法”数值预报,使天气预报准确率前所未有地提升到了60%以上。
自此,数值预报成为天气预报的主要方法。
曾庆存的学术清单上,国家需求永远排在第一位。
1952年,17岁的曾庆存考入北京大学物理系。
当时,学校提出让一部分学生改学气象专业,他毫不犹豫就答应了。
一是因为当时段中国急需气象科学人才;二是因为幼时家贫,对人民群众生活和农业生产受天气和气候影响有深切感受。
他曾回忆说:“1954年的一场晚霜把河南40%的小麦冻死了。
如果能提前预判天气,肯定能减不少损失。
我从小在田里长大,挨过饿,深有体会。
”1970年,作为科学指导,他暂时放下此前的研究,开始从事当时在国际上兴起、中国尚是空白的气象卫星和大气遥感相关研究工作。
曾庆存说:“当时做卫星没有经验可参考,资料也很少。
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综述及基本情况中国科学院重大科技基础设施建设与发展·在建设施
地球系统数值模拟装置鸟瞰效果图
装置将研究地球系统的大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、生物圈的物理、化学、生物过程及其相互作用,探究上述相互作用对地球系统整体和我国区域环境的影响;融合模拟与观测数据以提高预测的准确性,实现对地球系统复杂过程在中尺度分辨率的定量描述与模拟,为国家防灾减灾、应对气候变化、大气环境治理等重大问题提供科学支撑;推动地球系统科学不同学科之间的学科交叉和融合,促进我国地球系统科学整体向国际一流水平跨越。
工程目标
装置核心指标为:具备对地球表面全圈层模拟以及对各类物理、化学和生物过程的精细描述能力,全球尺度地球系统模式水平分辨率达到10—25 km,区域高精度环境模拟系统空间分辨率达到3 km,重点区域空间分辨率达到1 km。
装置峰值计算能力不低于15 PF,存储不低于80 PB,拥有国内第一个支撑地球系统数值模拟的完整数据库和资
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项目建设结构与内容示意图
建设进展
2017年2月28日,装置获得国家发展和改革委员会的项目建议书批复。
2018 年 6 月 14日,获得国家发展和改革委员会的可行性研究报告批复。
2018 年 7 月 30 日,获得中国科学院和教育部关于装置初步设计方案的联合批复。
2018 年 11 月 16 日,获得国家发展和改革委员会关于核定装置初步设计概算的批复。
至此装置建设所需批复全部完
成,项目进入到全面实施阶段。
园区全景数据分析中心 外墙装修
地球系统模式数值模拟系统区域高精度环境模拟系统超级模拟支撑与管理系统
支撑数据库和资料同化及可视化系统
卫星、地面站、雷达等气象数据结果输出的可视化系统用户任务提交
教育网科技网制冷系统供电系统配套设施
125地球系统数值模拟装置
高性能计算机第一批到货设备
基建进展
基建工程主要包括高性能计算机房、数据分析中心(1、2)、动力楼等单体建筑。
目前已完成所有建筑的主体结构、二次结构及砌筑施工,正在实施外墙室内装修、机电安装等工作,基建工程施工实际总进展已完成 58%。
装置进展
装置的高性能计算系统、地球系统模式数值模拟系统、超级模拟支撑与管理系统、海洋资料同化子系统、装置
监理、信息安全风险评估服务等已完成招标,进入到建设阶段。
高性能计算机系统采用国产 X 86 处理器和加速部件,一期 600 节点的计算集群已经安装部署完成,为装置建设提供硬件保障。
目前,大气模式、海洋模式和环境空气质量模式已顺利完成模式移植,软件研发人员与硬件架构师正通力配合,从内存带宽,超线程、Open MP 加速、文件系统稳定性等方面进行软硬件的协同优化。
用于第六阶段国际耦合模式比较计划(CMIP 6)的 CAS-ESM 业已定版并顺利在大装置 1 期计算系统上运行,现阶段正在进行 CMIP 6 科学模拟试验。