“如果把地球模拟器在1秒钟内完成的计算任务，交给一个人使用计算器来完成的话，需要花上3000万年。”自从2002年诞生以后，地球模拟器在全球超级计算机500强评比（TOP500）中，有两年半时间一直占据首位，此后才被“蓝色基因”等超越。

一座酷似体育馆的蛋形蓝底银色建筑，坐落在日本横滨市南部的金泽地区。

从外表看，这是一幢轻盈安静的房子。然而，如果你有机会从它底部隐蔽的入口走入这高达17米的建筑，会大吃一惊：计算机高速运转时发出的巨大轰鸣声震耳欲聋，运行时散发的热量夹杂着看不见的强大电磁辐射扑面而来，绿色和红色的指示灯在急速闪烁———这就是地球模拟器。

“地球模拟器的所有附加系统，如电源、冷却系统、人行道等都是可伸缩的，以缓冲地震带来的冲击”，地球模拟器中心负责人佐藤哲也告诉记者。68岁的佐藤哲也教授毕业于日本名校京都大学。这位兼收东西方科学之长的知名学者从2002年起担任日本海洋科学技术中心地球模拟器的负责人，“水晶球”的运算能力基本由他掌控。

记者通过一座空中走廊进入模拟器，那里“挖”出一间不到5平方米的小空间用于接待访客，参观者能隔着玻璃看到全部的5210台处理器。

一台台滚筒式洗衣机模样的蓝色柜子高达2米，与一组白色的高大柜子呈环形交错放置。前者安置的是处理器，后者则是硬盘。全部5120台处理器组成了矢量型并联超级计算机，一秒钟内可进行最高40万亿次的运算。为了实现超级运算能力，仅这台计算机使用的网络电缆就达约83000根，如果把电缆拉直的话，可以从北海道连到冲绳。

正是超强的计算能力使它拥有像水晶球一样的魔力。科学家可以通过数值模拟来预测无法进行实验的自然现象。果然，地球模拟器运转没多久，就预测巴西海岸可能出现热带风暴。2004年夏末，预言成真了。

精度比一般超级计算机精细1000倍

“区别在于，其它模拟研究机构依托的超级计算机系统中，地球立方体格子边长最小也只能为100公里。但在地球模拟器中，格子以10公里为单位，实现了比原来精细1000倍的高清晰度。从而使它可以进行全球范围的大气和海洋系统模拟运算，而不是仅仅限于局部地区。”

“很多国家的研究机构都在进行类似地球模拟器的研究，包括中国。”刚刚与地球模拟器合作完成论文的学者、美国夏威夷大学国际太平洋研究中心的研究员曲堂栋告诉记者，用一定的方程式控制各种参数来研究气候，这是模拟研究的基本方法。研究机构各自运用不同的模式，但这并不是它们和地球模拟器的主要区别。

“从理论上来说，地球模拟器只需运算3个小时，就可以预测5日内的全球天气。”佐藤哲也透露，“如果有必要，甚至可以精细到把某一地区分成1公里单位的格子来运算和预测”。

当然，地球模拟器的运行能力并不是如此随心所欲、而是经过精心分配的。在国际上，它与美国、欧洲甚至南非的一些国际研究机构展开各种合作研究。除此之外，地球模拟器自身的40名研究人员也分为3个项目小组，从事着被佐藤哲也称为“创新项目”的研究。

在如此众多的运算任务下，除了大约每3个月一次的维护检修，地球模拟器几乎是24小时不停运转，就像遍布全日本的便利店一样“年中无休”。它消耗的能源因此相当惊人，一年的电费就达5亿日元，损耗折旧的费用每年更是高达30亿日元。

全球各个不同的项目借助“现代水晶球”预测未来，灾难性预测随即纷纷出现：到2040年后，35℃以上的高温天气将就变成家常便饭；旧金山这样的著名城市也可能沉入海底……

进度加入变化因素预测最新结果

当然，所有这些模拟灾难都基于同一个前提：即把百年后大气中二氧化碳的浓度，设定为每立方米700毫克。事实上，以现在全球各地排放二氧化碳的速度，到那时候浓度或许更高。

“今年我们开展了最新的全球变暖项目的研究，尝试把以前模式中没有覆盖的树木砍伐等生态环境变化因素加进去。”佐藤哲也告诉记者，IPCC报告中百年后地球升温的范围是从1.1℃到6.4℃，表明学术界对此仍怀有不确定性，这5℃的差距正来源于不同研究模式的不同精细程度。不过作为地球模拟器的负责人，他对于地球的未来仍表示乐观：因为如果人们能够把二氧化碳的排放量控制在一定范围内，这些惊人的灾难仍有可能避免。但问题在于，我们总认为自己的微小举动不足以改善气候变暖的大环境，但却忽略了“千里之堤，溃于蚁穴”。只有每个人都马上开始提高环保与节能的意识，哪怕是少用一张纸巾，少开一天车……才有可能避开水晶球的魔咒。要知道，百年后地球是否将面临气候灾难，取决于我们今天所做的一切，或许正取决于今天你是否节制了不必要的消费欲望。

新华网东京2月27日电（记者钱铮）日本海洋研究开发机构的超级计算机“地球模拟器”成功完成升级，26日在横滨面向媒体公开。 据当地媒体27日报道，原先的“地球模拟器”由640个计算节点连接而成，升级后的“地球模拟器”由于计算节点性能的提高，节点数量减少到160个，占地面积也只有原先的一 半，约为650平方米。新“地球模拟器”的计算能力为每秒131万亿次浮点运算，是旧机型的3．2倍，耗电量也降低了20%－30%。 日本电气公司为海洋研究开发机构制造的“地球模拟器”从2002年6月开始，连续两年半位居世界超级计算机性能排名第一。但在2008年11月的最新排名中，“地球模拟器”已跌至日本国内第五位，全球第73位。这次更换“心脏”，使“地球模拟器”重新夺回了日本国内第一的宝座，世界排名估计也会大幅上升。新“地球模拟器”将可用于精确度更高的全球气候变暖预测等研究。

根据地球模拟器的预测，百年内全球平均气温将升高4.2摄氏度。2020年以后，地球上气温将常常高于35度，人类必须忍受热浪的袭击。2003年8月，巴黎遭受了罕见的热浪袭击，“医院都瘫痪了，压力大的难以想象，我们都不知道在治什么病，患者一个接一个死去，简直像一个战场了。”来自巴黎圣·安托尼医院死伤科裴鲁克斯医生如此说道。这次热浪仅在法国就导致了一万五千人死亡，整个欧洲有三万人丧生。“地球模拟器”预告，因热浪造成死亡的现象在全球将变得更加频繁，50年后，日本东京因热浪死亡的人数将增加2.5倍，100年后增加11倍，伦敦死亡增加47倍，纽约增加43倍。“热带地区死亡人数少，因为天天都一样，但是东京，纽约，多伦多这些地区就不堪一击了，那里的人适应不了，城市结构房屋结构都不适合……”地球模拟器显示，未来百年内大风暴将会经常发生，尤其在岛屿国家，比如东亚的日本列岛，更是暴雨不断，2096年的地球，南太平洋两个大台风在向日本移动，强度变的越来越大，其中一个台风的强度有“卡特里娜”那么大，台风带来了狂风暴雨，大量的雨水流向了已经涨满的河流，河堤严重缺口，河水涨过百米长的缺口涌向城镇，上万公顷的土地顷刻被淹没，与此同时，狂风猛烈袭击内陆城市，风速超过每小时160公里，阵风时速达到290公里，许多房屋被摧毁，大量电线杆倒塌，造成大规模停电，到目前为止人类历史上还没有过如此大的暴风雨。2005年，被称为美国历史上最大的“卡特里娜飓风”袭击大西洋沿岸，海水被飓风吹向陆地，海平面比平时高出7米，强大的巨浪和海潮摧毁了被淹的城市，造成损失高达1300亿美元。“地球模拟器”的计算结果显示：未来的北大西洋飓风将比“卡特里娜”大的多，纽约市要准备应对强度为4级的大飓风，飓风首先从曼哈顿登陆，在布鲁克林大桥上的车被狂风吹翻了，狂风以215公里的时速冲击着摩天大楼，人们只能躲进地铁站，可是很快整个城市就被水淹没，海平面已经上升了9米，暴风潮把海水搅进了整个市区，各大地铁站很快就被海水淹没了，连接曼哈顿和新泽西的荷兰隧道，也被海水吞没……

日本的地球模拟器只能对地球天气的变化进行宏观的预测，并不是真正意义上的地球模拟器。但是这款模拟器代表了一个趋势，人类的科学研究依靠计算机的时代已为时不远。 现在也许每个电脑当中都会有一些高级的应用软件，如数控车床的控制系统会根据编辑的图纸对加工过程进行模拟，及预先观看具体产品的加工动作和过程。计算机之所以会这么做并能这么做是因为计算机当中有大量的数据，这些数据有各种各样的物理学、数学或者其他学科的各种公式，并以大型的智能软件为桥梁，把他们与处理器连接起来，根据步骤完成相应的计算，以图形的形式向我们展现出来。

天道系统是借助超级计算机系统组群建的拟真的地球物理环境系统，以按照真实情况模拟各种物理的化学等的现象，如实反映这个世界的本质，每一个物体，都用物理规则加以诠释，以数字地方式表现出来，每一个计算机组群所代表不同的物理规律和角色，模拟时，与每一个外来程序所相关的物理化学规律都会被自动调出来，根据所要模拟程序自身的状态进行计算，对结果状态进行调整，并实时对结果状态进行跟踪模拟。如果拥有大量的数据，可以利用这套系统对所有的已知现象进行模拟，如小到初中物理实验，大到导弹发射，利用这个系统配合其他的必要设施可以做各种飞行模拟器，并能由虚拟的实战获得实战经验——此系统不是程序的反应，而是根据“虚拟实际变化”计算的结果。