科技版“长江史记”再现流域历史演化过程

上图为科技版“长江史记”演示图。
下图为长江上游最大的江心岛—重庆广阳岛。
(图片由主办方提供)

    2.52亿年前至6600万年前的长江是什么样?现在的长江正在发生什么变化?未来的长江发展会有哪些可能?这个科学装置可以告诉你!

    6月10日,由中国科学院与重庆市政府共同建设长江模拟器科学装置(简称长江模拟器)的战略合作协议在重庆广阳岛签约,“长江模拟器示范基地”同时揭牌。这一科学装置不仅为人们了解长江提供了新的方式,而且为我国长江流域系统综合治理提供了新的科技重器。

    什么是长江模拟器?

    “简单来说,长江模拟器是大数据驱动的长江流域综合模拟与调控决策系统。”中国科学院院士、武汉大学教授夏军向记者介绍,长江模拟器是以水系统科学理论为基础,以长江流域为对象,以流域水循环为纽带,将自然过程与社会经济过程相耦合的流域模拟系统及其软硬件装置。“长江模拟器可以说是科技创新支撑长江流域的综合管理的体现。”

    长江模拟器的研发,统筹考虑生态系统整体性和流域的系统性,是自然科学与社会科学的深度交叉,强调大数据和人工智能信息支持,具有监测—模拟—评价—预警—决策支持功能,可应用于农业、水利、水资源管理、航运、防洪、环境保护等多个领域。

    与现有的国家大科学装置地球模拟器相比,长江模拟器以流域为研究对象,具有更高的空间分辨率和更快的时间响应,能直接服务流域生态文明建设。

    长江模拟器有什么用?

    “长江模拟器主要有‘了解过去长江、认识现在长江、展望未来长江’三大功能。”中国科学院地理科学与资源研究所研究员占车生介绍,了解过去长江,即基于中生代以来的地质历史时期的考古、古地质、古地貌、古气候研究成果,再现长江流域历史演化过程。

    “这就像是打造了科技版的‘长江史记’。”占车生表示,届时通过长江模拟器在广阳岛建设的展馆,会通过图片、视频、3D动画等方式直观地了解到过去长江流域沧海桑田的变化。

    认识现在长江,即通过建设流域水系统全面监测监控能力,发展流域水系统全面模拟能力,模拟再现近几十年来长江流域水环境水生态的演变过程,系统诊断流域水环境水生态问题的成因和机制,提出综合调控策略和具体管理措施。

    展望未来长江,即针对未来可能的气候变化情景及社会经济发展情景,模拟预测不同情景下的流域水环境水生态演变趋势,分析不同绿色发展路径下流域绿色发展水平的时空差异,提出相应的调控对策和政策措施建议。

    据了解,长江模拟器建设涉及6个关键环节,包括建设长江流域空天地一体化立体监测系统,建设长江流域多源数据共享系统,研发长江流域水系统综合模拟模型,建立长江流域绿色发展评估系统,建立长江流域生态文明公众参与和教育平台,建成科学研究与政府决策的沟通平台。

    长江模拟器的建成,将为流域水灾害预警、流域水环境水生态现状评估、流域水资源和生态系统管理与调控提供有效科技手段,为流域长远规划、管理和应对提供科学依据。

    长江模拟器怎么建?

    长江模拟器是中国科学院地理科学与资源研究所、重庆绿色智能技术研究院、南京地理与湖泊研究所、大气物理研究所、水生生物研究所、武汉大学、长江水利委员会长江科学院、中国环境科学研究院等十几家单位参与建设的一项重大科技工程。

    重庆是长江上游生态屏障的最后一道关口,目前重庆正在积极将广阳岛打造为“长江风景眼、重庆生态岛”。夏军表示,长江模拟器落地重庆广阳岛,将支撑重庆在长江生态文明建设上发挥“领头羊”的作用。

    长江模拟器建设拟分为三期,第一期长江模拟器将支撑大河文明馆和智慧广阳岛建设;第二期将针对重庆生态文明建设科技需求,拓展长江模拟器的功能,建设长江流域水环境水生态监测网络;第三期将争创国家大科学装置,同时建设长江模拟器科创园区。

    据了解,目前长江模拟器和广阳岛野外科学观测站已纳入智慧广阳岛三期实施,一期机房环境建设已完成,长江模拟器总体规划已通过专家论证。