近日，自然資源部國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心宣布了一項(xiàng)重大決策，其自主研發(fā)的“媽祖”系列海流和海浪數(shù)值預(yù)報(bào)模式源代碼，已在第九屆世界媽祖文化論壇期間正式向全球開(kāi)源。此舉標(biāo)志著中國(guó)在海洋預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)和海洋科學(xué)研究領(lǐng)域，再次貢獻(xiàn)出獨(dú)特的智慧與方案。

據(jù)了解，數(shù)值模式作為海洋預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)和海洋科學(xué)研究的基石，其地位與“芯片”在信息產(chǎn)業(yè)中不相上下。國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心憑借高水平的科技自立自強(qiáng)，歷經(jīng)數(shù)年的潛心研發(fā)，成功完成了“媽祖”系列自主海流和海浪數(shù)值模式的階段性開(kāi)發(fā)工作。這些創(chuàng)新成果分別在2021年和2023年被評(píng)為“中國(guó)海洋十大科技進(jìn)展”，彰顯了其卓越的技術(shù)實(shí)力。

“媽祖?海流”和“媽祖?海浪”數(shù)值預(yù)報(bào)模式分別于2021年和2023年投入業(yè)務(wù)化運(yùn)行。自運(yùn)行以來(lái)，它們不僅在今年的臺(tái)風(fēng)應(yīng)急工作中發(fā)揮了重要作用，還成功推廣至印尼、孟加拉國(guó)等國(guó)的氣象與海洋部門(mén)。這是我國(guó)完全自主可控的海洋數(shù)值預(yù)報(bào)模式首次走出國(guó)門(mén)，向世界展示了中國(guó)海洋科技的力量。

“媽祖?海流”模式在模式動(dòng)力框架、并行計(jì)算等方面具有創(chuàng)新性，實(shí)現(xiàn)了海水質(zhì)量守恒、圖拓?fù)洳⑿型ㄐ藕虶PU加速等關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)過(guò)三年的實(shí)踐檢驗(yàn)，其在海表面溫度、海表面高度異常以及溫鹽垂直結(jié)構(gòu)等方面的預(yù)報(bào)效果已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。這一模式的成功，標(biāo)志著我國(guó)在海洋環(huán)境預(yù)報(bào)領(lǐng)域取得了重大突破。

“媽祖?海浪”模式則基于球面質(zhì)心泰森多邊形網(wǎng)格，并發(fā)展出相應(yīng)的有限體積平流方案。通過(guò)改進(jìn)海浪源函數(shù)方案，以及采用MPI并行和GPU并行加速技術(shù)，構(gòu)建了全球區(qū)域一體化的第三代海浪譜數(shù)值模型。這一模式在海浪譜有限體積平流算法以及異構(gòu)并行計(jì)算技術(shù)等方面取得了創(chuàng)造性突破，有效解決了海浪數(shù)值模型計(jì)算量大、耗時(shí)長(zhǎng)的難題。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外專家的評(píng)審和業(yè)務(wù)化運(yùn)行評(píng)估，“媽祖?海浪”的預(yù)報(bào)效果與國(guó)際主流海浪模式WaveWatch III相當(dāng)，展現(xiàn)出了強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。