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，我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。如果这个数学模型与实际相符，就可用来做模拟实验。

我是地球系统模型的呐喊者。我曾在中国科学院学部大会上两次提出地球科学发展必须使用数值模拟的方法，算是最早提出这一观点的人，我最早提出这个问题是在1985年。

当时我们没有高性能计算机，我陆续做了一些理论研究，例如生态研究，植物要靠光合作用生存，森林里高的树比矮的树能多得到一些阳光，于是树木的高矮就形成了对资源的竞争关系，我就把这个理论写了出来。但这个理论准不准确，就需要在计算机上用数值计算验证。如果验证准确，这个理论就能发展成一个植被生态模型，用以科学实验。

后来，计算模拟的方法慢慢发展到大气、海洋、陆地表层，每方面都需建立一套方程，并耦合起来进行求解，才能对各种气候及生态环境演变的过程进行研究。

上世纪90年代，我们利用大气、海洋、陆面三个分系统模型耦合成气候系统模型，这个模型在超级计算机上运转，实现了跨季度的气候预测，比如冬末就能预测夏天的洪水，我们当时做得比国外早，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）科学评估报告和世界气候研究计划的科学报告都引用了我们的成果作为成功范例。

但要研究长时间跨度的气候变化问题，不能只利用大气、海洋、陆面模型，还需要将地球系统中对气候状态变化有影响的环境生态等都考虑在内，并计算它们之间的相互作用，这就必须建立一个更复杂的地球系统模型。这也需要一个足够强大的超级计算机。

《瞭望》：地球系统模型是怎样发展成为一个大科学装置的？

曾庆存：2007年，我国组织召开一次地球系统模型研讨会，来自中科院、国家自然科学基金委、气象局方面的专家讨论了地球系统模型怎么应用到未来气候变化的问题。

当时已临近将于2009年召开的哥本哈根世界气候大会，会上将制定全球二氧化碳减排目标和各类国家应分担的份额，形势紧迫。为适应国家需要，时任中科院副院长丁仲礼要求大气物理研究所加大研究力度，研制“中国科学院地球系统模式”，由我总负责。时任中科院院长路甬祥也高度重视，指示还需为之解决超算和信息处理的配套设备，于是中科院2011年向国家申报建立“地球系统数值模拟装置”，以保证我国自主研制的地球系统模式为首要任务，同时带动地球科学的理论化。2013年获国家批准，列入《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012—2030年）》。2018年，地球系统数值模拟装置获国家发展和改革委员会批复，在怀柔科学城东区破土动工，正式进入建设实施阶段。