助力海洋科技实现高水平自立自强

　　◎  本报记者 潘冰

       经自然资源部正式批准，由国家海洋环境预报中心（自然资源部海啸预警中心）（简称“预报中心”）自主研发的“质量守恒海洋环流数值模式‘妈祖1.0’”于12月29日正式发布，填补了我国海洋环流数值预报领域的空白，在气候变化评估、海洋科学研究、海洋环境安全保障等领域有重大应用价值。

　　目前，我国风暴潮、海啸、海冰预警报模式已实现完全自主开发和业务化应用，率先实现了核心技术由“跟跑”向“并跑”“领跑”的跨越。但在海洋环流、海浪数值模式方面，我国海洋预报业务和科研部门一直依赖由欧美国家开发的海洋数值模式，亟待解决相关“卡脖子”问题。

　　2018年以来，预报中心全力以赴推进自然资源部海洋预报“芯片”工程研发，成功研制了质量守恒海洋环流数值模式（“妈祖”1.0版），并于2021年6月启动业务化试运行。在今年11月的专家审查会上，与会专家代表一致认为该模式综合性能达到国际同类模式先进水平，在质量守恒、水平网格降维、图拓扑并行通信、GPU加速方面具有创新性，建立了一系列自主可控的关键技术方法，有效弥补了我国自主海洋环流数值预报业务化模式应用的空白。

　　相比国外主流海洋环流模式，“妈祖”模式在以下方面具有显著优势：一是采用全新质量守恒物理框架，克服了传统体积守恒海洋模型在精确模拟海面高度和盐度等方面的缺陷，在国际上首次建立了基于质量守恒物理框架的业务化海洋环流模式。此外，该模式采用水平网格降维、图虚拟拓扑分区、异步I/O等新技术手段，大大提升了模型运算速度，比国际主流全球业务化系统缩短了40%以上的运行时间。二是具备“碳友好”特性，采用GPU并行加速，运行高效低耗，为国际海洋业务化同类模式首创。目前，“妈祖”海洋环流数值模式的业务化运行在国际上处于“领跑”地位。