给地球把脉!我国首个地球系统模拟大科学装置启用(2)
20世纪60年代,国际科学界提出地球科学应该怎样发展的问题。当时世界上有两种科学研究方法,一种是理论探讨,即理论分析、逻辑推算,理论分析后再用实验去验证,验证正确了才是可靠的理论;另一种是实验分析。
但是,对于地球科学而言,做实验是不现实的。做关于地球的实验,需要满足的条件太多,没办法保证实验室环境和真实环境全部符合。此外,做实验有时候要破坏一个“环境”,像生物科学可通过解剖来实现,但对地球却无法开展类似实验,因为地球环境不容破坏。
当时,正值电子计算机出现了,于是国际上提出了第三种科学研究的办法,叫数值模拟,或称数值试验。“这一方法简单来说,就是提出一个理论后,要验证这个理论对不对,就需要建立数学模型并利用电子计算机求解,把经过理论模型计算后的数值和实际对比,来证明理论预测是不是和实际的一致。”曹军骥说,如果这个数学模型与实际相符,就可用来做模拟实验。
全球环境变化既是科学问题,更是国际气候环境外交的核心问题之一,关乎国家经济社会可持续发展。这要求科学研究必须突破传统地学各分支学科分别进行研究的方法的局限性,而要用系统的观点和方法将地球各圈层作为统一整体。“地球系统模式软件是复杂的巨系统模型,需要多学科紧密联系,这是大气科学、计算科学和计算机技术融合的一个典型。”曹军骥说。
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