清華大學地球系統科學研究中心辦公樓里，張貼著中心新近發表的論文，90%是英文的，內容五花八門：有關于大氣環流的，有關于濕地保護的，有力學領域的，還有計算機領域的……在清華園，這個富有交叉性與國際化的學科，歷史悠久又年紀輕輕。說它悠久，是因為早在1929年，地學系就正式成立；說它年輕，是因為2009年初，地球系統科學研究中心才誕生，至今僅4歲有余。因1952年高校院系調整而中斷的清華地學，在新時期煥發出新的生機。
復建百年地學
清華地學有著輝煌的歷史。在這里，曾走出翁文灝、袁復禮、竺可楨、黃廈千、涂長望、趙九章、葉篤正等一大批知名學者，其中不乏中國現代地質學奠基人和世界氣象組織最高獎獲得者。據不完全統計，51位清華校友先后當選中國科學院地學學部院士。
1952年，我國高等學校院系調整，清華大學地學系調出，分別并入北京大學和地質學院，從此，清華地學中斷了半世紀之久。
“很多老校友一直呼吁復建地學，在全球變化的大背景下，發展地學學科也具有重要意義。”清華大學地學中心副主任羅勇說。
夢想如愿以償。2009年初，懷著培養應對全球變化方面高層次人才的夙愿，清華大學地球系統科學研究中心正式成立。一年后，又以中心為依托，聯合計算機系、環境系、核能研究院等院系成立全球變化研究院，圍繞全球變化問題組織開展多學科交叉研究。
地學是一個學科群，包括大氣科學、海洋科學、地理學、地質學、地球物理學和生態學等6個一級學科。新時期，應往何處發展？清華大學與科技部原部長徐冠華院士討論后認為，清華應該突出交叉學科優勢，以全球變化研究作為復建的突破口。
發揮融合優勢
跨領域、多學科的交叉融合，在清華有得天獨厚的基礎。不管是計算機科學與技術、軟件工程，還是環境科學與工程、生物學、管理科學與工程，清華都名列前茅。
“我們團隊中，有來自計算機學院的教授，還有來自經濟學領域的教授”，清華大學地學中心教師王斌說。憑借地學與其他學科融合的優勢，地學中心逐漸得到業界認可。
僅僅3年，清華地學中心就已成為學科結構較合理、隊伍較完整、初具規模的研究團隊，取得了一系列令人矚目的成績。
目前，清華模式團隊已成功自主研發國內首個模塊化并行耦合器，并已經過耦合模擬的正確性檢驗，于9月22日正式向國內公開發布使用。地學中心還首次完成世界上30米最高分辨率的全球地表覆蓋制圖，以及世界首個30米分辨率的農地分布制圖，并開發出嵌套式的高分辨率大氣化學傳輸模式，將我國的網格精細度提高60倍，獲得了更加精確的臭氧濃度分布……
“清華從地球系統科學的角度來研究全球變化，是一個極為明顯的特色”，羅勇介紹。現在，清華大學已將地學學科作為學科建設重點，力爭圍繞全球變化問題，實現地學學科的高起點、跨越式發展。
挑戰地球系統模式
5月31日，《科學》雜志的一篇文章從國際上50多個模式中選取了4個模式研究云和降雨對變暖的響應，清華大學地學中心與中科院大氣所聯合發展的地球系統模式就在其列，這讓王斌和他的同事們非常振奮。
“很多人覺得地學特別是全球變化研究特別高深，離老百姓特別遙遠，其實它與大家的生活息息相關”，王斌說。比如，霧霾會不會惡化？這個夏天是否會多雨？氣象災害的成因是什么？都是地球系統科學研究的內容。“我們的工作就是通過定量模擬來研究地球系統的運動和演變規律，預測未來10到30年的地球變化趨勢，這對國家的中長期規劃，以及大型基礎設施的設計建設都具有重要意義。”
如何獲得科學的地球系統科學研究結論，模式的模擬結果是最重要的依據之一，清華大學就參與發展了氣候系統模式。“只有模式才能預測未來，所以發達國家都特別重視模式研發。每一次聯合國政府間氣候變化專門委員會報告的主要核心結論，都是基于模式研究的結果”，王斌說。
如今，地球系統模式的發展水平已經成為衡量一個國家綜合科技實力和核心競爭力的重要標志之一。加速發展我國自己的地球系統模式，已成為應對全球變化挑戰、環境治理和防災減災的迫切需求。
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