¡Liderando el mundo! ¿Cómo puede el arma más importante del país, "Huan", simular la tierra diez mil años después?

¿Has pensado alguna vez qué harías con un laboratorio que pudiera simular la vida en la Tierra? ¿Para ver cómo eran los dinosaurios? ¿O experimentar la magnífica Era Europea de los Descubrimientos? ¿O tal vez echar un vistazo a la Tierra dentro de millones de años?

Sin mencionar que es muy probable que estas ideas suyas se hagan realidad en un futuro próximo. Hoy los llevaré a una nueva arma nacional "Huan".

En 2021, el Instituto de Física Atmosférica de la Academia de Ciencias de China aportará un "Dispositivo de simulación numérica del sistema terrestre" a nuestro país. El nombre de este dispositivo es "Huan".

De hecho, Estados Unidos había realizado experimentos relacionados antes de esto, y el proyecto que estaba estudiando también era una simulación de la Tierra, pero el proceso no pareció ir bien.

En septiembre de 1991, Estados Unidos estableció un laboratorio ecológico "Biosfera 2" en el desierto de Arizona. Ocho científicos participaron en este experimento, con el propósito de estudiar el impacto de los animales, las plantas, el aire y el suelo en el aire acondicionado de la naturaleza en este ambiente completamente sellado, y comprender mejor las leyes ecológicas de la tierra.

Sin embargo, este experimento terminó en un fracaso. Hay muchas razones, que no entraré en detalles aquí. Sin embargo, esta prueba hizo que el mundo se diera cuenta de que si los humanos continúan destruyendo el entorno ecológico de la Tierra sin sentido, será difícil avanzar en el futuro.

Dado que no es posible enviar científicos a experimentos, también podríamos crear una simulación digital de la Tierra. Entonces, nuestro país publicó recientemente una nueva noticia sobre el "Dispositivo de simulación del sistema terrestre", entonces, ¿qué es exactamente?

Antes de entender "Huan", primero echemos un vistazo a su origen.

El "Acuerdo de París" firmado en 2016 proponía que después de colocar una "Tierra" simulada en el laboratorio, todos los cambios en su interior serían calculados por el Dispositivo de Simulación del Sistema Terrestre y, en última instancia, los cambios en diferentes dióxidos de carbono. Se observarán emisiones. En tales circunstancias, ¿cómo reaccionará el sistema natural de la "Tierra" para alcanzar un estándar de temperatura adecuado para el futuro entorno ecológico de la Tierra? La "Tierra" mencionada aquí no es la estrella azul en la que vivimos, sino una "Tierra digital" compuesta por varias fórmulas matemáticas y físicas.

Los científicos creen que toda la materia orgánica e incluso la inorgánica de la Tierra, incluido el aire, los ríos, los lagos y mares, las montañas, el hielo y la nieve, los organismos vivos que prosperan, etc., se pueden dividir simplemente en cinco círculos: Atmósfera, hidrosfera, criosfera, litosfera, biosfera.

Las personas que viven en la tierra sienten los cambios provocados por cada círculo. Al mismo tiempo, también pueden resumir algunas leyes de los cambios naturales y expresarlas mediante fórmulas matemáticas.

Esta es la razón por la que surgió el "Dispositivo de simulación del sistema terrestre". Después de digitalizar la Tierra, siempre que se ingresen los datos en un momento determinado, se puede observar lo que está sucediendo en la Tierra en ese momento. . Luego, mediante cálculos a gran escala realizados por supercomputadoras, los humanos pueden obtener las leyes de la evolución de la Tierra e incluso reproducir el pasado, simular el presente y predecir el futuro.

Dicho todo esto, ¿qué puede lograr el “Huan” de China?

De hecho, cuando escuché este nombre por primera vez, también estaba muy confundido. ¿Qué significa "Huan"?

Aunque no se dio el motivo oficial del nombre, ¿podría ser crowdfunding por parte de los internautas? Por supuesto, la palabra "Huan" representa un área vasta, es decir, todo el mundo. El nombre también explica su función. ¿No es lo mismo simular "en todo el mundo" que simular "la Tierra"?

A diferencia de Estados Unidos, el sistema de simulación de mi país no requiere que "personas reales" entren y realicen experimentos. Solo requiere que los científicos muevan los dedos en segundo plano e ingresen datos.

Pero la verdad, por supuesto, no es tan simple como dije. "Huan" no solo necesita construir un sistema de simulación terrestre, sino que también necesita un sistema de simulación ambiental regional de alta precisión con una resolución espacial de hasta 3 kilómetros y una enorme base de datos y sistemas de visualización de datos, así como mucha configuración de infraestructura, por lo que la carga de trabajo detrás de esto es enorme y no se puede resolver a mano.

"Huan" estará ubicado en Huairou, Beijing. Utiliza el último nivel tecnológico y lleva a cabo un desarrollo multidimensional con una tierra simulada como núcleo. Cuando se complete en el futuro, se convertirá en una plantilla. para la investigación científica del sistema terrestre de mi país.

Aunque nuestro país comenzó tarde en este aspecto, "Huan" todavía utiliza el sistema de software de simulación numérica desarrollado independientemente por nuestro país, que tiene un proceso ecológico simulado completo y una resolución que alcanza el nivel líder mundial. Y considera plenamente la interacción entre varios círculos de la tierra en muchos aspectos. En el futuro, se seguirán simulando cambios en “el clima, los glaciares, las masas de tierra, etc.”

En otras palabras, además de simular la Tierra para nosotros, "Huan" también puede predecir con precisión el clima, el derretimiento de los glaciares, los terremotos e incluso las erupciones volcánicas.

Sin embargo, no importa cuán poderosos sean los datos internos de "Huan", después de todo, es un sistema de simulación y no funcionará sin una buena supercomputadora que lo iguale.

Los científicos chinos han desarrollado superchips domésticos y computadoras de alto rendimiento específicamente para "Huan". Sus capacidades son ridículamente poderosas. Su potencia informática en un minuto equivale a que 7.200 millones de personas en todo el mundo utilicen computadoras de forma ininterrumpida. informática al mismo tiempo durante 4 años. La base de datos especial "Silicon Cube" tiene 80 PB de espacio de almacenamiento, que puede contener todos los datos de 13 bibliotecas nacionales.

De la introducción anterior, podemos saber que la Tierra en la que vivimos es un ecosistema complejo compuesto de círculos estrechamente conectados. Cada círculo contiene su propia física, química y biología, por lo que lo más importante. El sistema de simulación terrestre es la autenticidad. Sólo cuando sea lo suficientemente real podremos describir con precisión todos los procesos en cada círculo y lograr "simular el pasado y asomarnos al futuro" que imaginamos.

Como reflejo de la fortaleza nacional integral de un país, el Dispositivo de Simulación de la Tierra ha llevado a científicos de todo el mundo a desarrollar sus propios modelos de investigación. Por ejemplo, en el reciente Sexto Proyecto Internacional de Comparación de Modelos Acoplados, participaron 33 instituciones de todo el mundo y proporcionaron aproximadamente 112 versiones de modelos climáticos.

En otras palabras, la competencia por los modelos de simulación climática en el mundo es muy feroz ahora, pero solo simulan el clima. Sólo unos pocos países, como Estados Unidos, China y Japón, pueden proporcionar simulaciones del sistema terrestre. . ¿Viste que los dos caracteres "China" están incluidos de manera destacada, lo que significa que el sistema de simulación terrestre de nuestro país ya se encuentra entre los mejores del mundo?

El modelo del sistema terrestre CAS-ESM desarrollado por China esta vez es el software central del Laboratorio de Simulación de la Tierra "Huan". En comparación con otros software, CAS-ESM tiene mejores predicciones de la vegetación global, la productividad y otros. valores. La simulación es mucho mejor.

Dayu cree que aunque nuestro "Huan" aún no ha nacido oficialmente, muchas comparaciones de datos han demostrado que nuestra arma nacional es muy poderosa.

Pero Huan, que ha invertido tanta energía, no puede usarla simplemente para ver cómo son los dinosaurios, ¿verdad? Entonces, ¿qué papel jugará en la vida futura? Permítanme analizar la practicidad de la simulación terrestre para todos.

Nuestro país ha establecido desde hace mucho tiempo la política de desarrollo de "neutralidad de carbono", que no es sólo la conservación de energía y la reducción de emisiones a gran escala, y el desarrollo de nuevas fuentes de energía, sino también la forestación continua y la captura y almacenamiento. El propósito es mantener un equilibrio entre las emisiones y la absorción de dióxido de carbono, logrando así "cero emisiones de carbono".

Para completar estos pasos, no podemos simplemente realizar cálculos simples basados ​​en algunos datos. En este momento, el dispositivo de simulación del sistema terrestre viene muy bien.

"Huan" puede considerar de manera integral los diversos componentes actuales de la Tierra, especialmente el impacto de la evolución de los ecosistemas en el clima. Esto es similar a la "Biosphere 2" estadounidense que mencionamos al principio. Todos simulan un entorno para estudiar el cambio climático, pero el alcance de la investigación de "Huan" es más amplio.

Además, ¿has notado que los fenómenos meteorológicos extremos provocados por el calentamiento global están aumentando últimamente? Tifones, fuertes lluvias, sequías y temperaturas que alternan entre calor y frío. A veces llueve mucho en la ciudad de al lado, pero aquí hace sol. Este clima repentino y fuertemente cambiante es el problema del calentamiento global.

No podemos controlar estos fenómenos meteorológicos extremos, pero sí predecirlos, al igual que la previsión meteorológica.

Sin embargo, todo el mundo sabe que los pronósticos meteorológicos son casi poco fiables, pero la informática de alto rendimiento equipada con "Huan" proporcionará un fuerte soporte para sus cálculos de datos. Con una potencia informática ultraalta, puede mejorar el espacio. resolución del patrón. En otras palabras, "Huan" puede predecir con precisión fenómenos meteorológicos y climáticos extremos y utilizar sus modelos sofisticados y completos para capturar señales meteorológicas de forma más completa, añadiendo otro muro a la defensa de nuestro país contra los desastres climáticos extremos.

Y con el desarrollo del mundo, la contaminación provocada por la urbanización se ha vuelto cada vez más grave. Una vez terminado, "Huan" llevará a cabo una clasificación de la contaminación del aire de alta precisión, simulará la emisión de componentes químicos en la atmósfera y simulará metales, a fin de rastrear la fuente de contaminación.

En otras palabras, "Huan" puede utilizar la simulación para descubrir qué empresa está vertido contaminantes. Si pudiera construirse antes, no habría aguas residuales nucleares cerca de Fukushima.

Con todo, "Huan" promoverá el desarrollo científico integral de nuestro país, desde la exploración de los secretos de la tierra hasta el control de la contaminación ambiental. Sin embargo, su aparición definitivamente nos permitirá tener más palabras al respecto. las cuestiones climáticas globales.

Este año, la Academia de Ciencias de China ha anunciado que el "Huan" estará terminado pronto. Esto no sólo será un "arma importante de una gran potencia" para nosotros, sino que también traerá más beneficios ecológicos. y la investigación ambiental para toda la humanidad.

La particularidad de "Huan" le permite simular la historia evolutiva de la tierra lo que comentábamos al principio sobre la era de los dinosaurios, la era de la navegación e incluso la tierra decenas de miles de años después. se realizará en "Huan", lo que permitirá Esperamos su debut juntos.