中国海洋预报新突破自主研发“妈祖”模式源码正式开源

时间：2024-11-27 08:40

小编：小世评选

近日，在第九届世界妈祖文化论坛上，中国自然资源部正式宣布，自主研发的“妈祖”海流和海浪数值预报模式的源代码已经公开向国际和国内开源。这一里程碑式的举措，不仅彰显了中国在海洋科学领域的技术创新能力，也标志着中国智慧和方案在全球海洋预报领域的进一步推广与应用。

数值模式是现代海洋预报的核心工具，其重要性可与信息产业中的芯片相提并论。国家海洋环境预报中心多年来致力于海洋科技自立自强，积极推动海洋预报与减灾工作的高质量发展。经过数年的潜心研发，海洋预报中心于2021年和2023年完成了“妈祖”系列自主海流和海浪数值模式的阶段性开发，并分别成功投入业务化运行。这两项创新成果斩获了“中国海洋十大科技进展”的殊荣，进一步证明了其在海洋科学研究和气象预报中的重要性。

“妈祖・海流”与“妈祖・海浪”模式在实际应用中展现出了其强大的预报能力，尤其是在应对自然灾害方面。比如，在今年的汛期，多次强台风（如“摩羯”和“格美”）引发的海洋灾害中，该模式的应用为海洋灾害的应急响应提供了有力支持。国家海洋环境预报中心不仅积极推广这两项模式，还与沿海地区的海洋部门进行了广泛合作，提高了整体海洋预报能力，以提升应对突发海洋灾害的效率和准确性。

值得一提的是，国家海洋环境预报中心还将“妈祖”模式的技术推广扩展至国际机构，特别是东南亚地区。年，中心向印尼气象与地球物理局、孟加拉国气象局及相关高校开展了技术移植和。这标志着“妈祖”系列模式首次走出国门，为其他国家的海洋预报工作注入了新的活力和创新思路。

在技术层面上，“妈祖・海流”模式展现了众多先进的技术特点。通过自主研发的关键技术，模式实现了海水质量守恒、图拓扑并行通信及GPU加速等创新功能。在经过三年的业务化运行评估后，“妈祖・海流”在海表面温度、海表面高度异常和温盐垂直结构等方面的预报效果已达到国际先进水平。这意味着，该模式能够为海洋科学研究提供更加精确的数据支撑，并为相关决策者提供科学依据，有助于提升海洋治理的效率。

而“妈祖・海浪”模式的设计则基于球面质心泰森多边形网格，发展了相应的有限体积平流方案并改进了海浪源函数。通过MPI并行和GPU并行加速技术的应用，该模式有效地构建了一个集全球与区域一体化的第三代海浪谱数值模型。该模型在海浪谱有限体积平流算法和异构并行计算技术等方面取得了创新性突破，极大地缩短了计算时间，并降低了海浪数值模型计算量的瓶颈问题。这对于各级预报机构实现集约化部署大有裨益。

经过国内外专家的评审与业务化运行评估，经过实践验证的“妈祖・海浪”模式的预报效果与国际主流海浪模式WaveWatch III相当。这一结果不仅为中国在海洋预报领域的技术自信增添了底气，更为国际海洋科学界提供了中国自主研发的高水平预报解决方案。

“妈祖”系列海流和海浪数值预报模式的开源，不仅将为中国的海洋预报事业注入新的活力，也将推动全球海洋科学研究进入一个崭新的阶段。未来，期待更多的国家和地区能够借助这一自主研发的技术，共同应对全球气候变化及海洋环境保护带来的挑战。在科技自立自强的道路上，中国海洋科学将继续书写新的篇章。