“地球系统数值模拟装置”是国家发展改革委于“十二五”期间部署建设的国家重大科技基础设施项目，位于北京怀柔科学城东区。项目于2018年11月全面开工，2019年4月主体结构封顶，2020年底土建工程完工，2022年3月完成建设任务。

大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈等构成了地球系统，物质和能量就是在各圈层中循环的，各圈层之间相互联系相互作用。比如，碳就是在大气、海洋、生物圈、陆地之间循环的。数值模拟是研究地球系统科学必不可少的研究方法，它的出现使得地球科学的研究成为一门“可实验”的科学。中国将建设的大装置包括地球系统模式数值模拟系统、区域高精度环境数值模拟系统、超级模拟支撑与管理系统、支撑数据库和资料同化及可视化系统、面向地球科学的高性能计算系统。

2017年5月，地球系统数值模拟装置的项目建议书已获国家批准，即将进行可行性研究报告的上报和评审工作。预计2017年底将会在北京怀柔科学城动工开建。

2018年11月全面开工，2019年4月主体结构封顶，2020年底土建工程完工，2022年3月完成建设任务。

2021年6月23日，“十二五”国家重大科技基础设施“地球系统数值模拟装置”在北京怀柔科学城落成启用，这是我国首个研制成功的地球系统数值模拟大科学装置。

2022年9月，怀柔科学城地球模拟装置启用，近200名科研人员入驻。10月17日，国家发展改革委、中国科学院、教育部组织地球系统数值模拟装置国家验收会议，中国科学院大气物理研究所和清华大学共同建设的国家重大科技基础设施项目地球系统数值模拟装置顺利通过国家验收，正式开放运行。

美、日等国早已有了地球系统数值模拟装置。这使得它们在地球模拟科学特别是在全球气候变化学术领域具有主导权，同时也掌握了在全球气候变化特别是全球变暖的减缓、适应措施等方面的话语权。因为没有这种大科学装置，中国在很多方面还处于被动的地位。