央广网北京11月1日消息（记者王泽华 孙冰） 据中央广播电视总台中国之声报道，自然资源部国家海洋环境预报中心在今天（1日）开幕的第十一届世界妈祖文化论坛上，正式发布“妈祖”海洋预报数值模式2.0版本。新版本在全球可变分辨率数值模拟、物理动力框架更新、海冰和海洋生态应用场景拓展、大规模并行计算等方面实现重要升级，标志着自然资源部海洋预报“芯片”工程再获重大突破。
海洋数值模式是认识海洋、经略海洋、开展防灾减灾的核心支撑，地位堪比数字信息产业的芯片。过去，我国海洋预报长期依赖境外研发的模式，核心技术自主创新存在短板；如今，从“妈祖”1.0到2.0，这枚完全自主可控的海洋预报“中国芯”练就了哪些新本领？又将如何守护海上安澜？
自然资源部国家海洋环境预报中心供图
茫茫大海之上，风浪、潮汐、海流、风暴潮瞬息万变。对出海渔民来说，一份靠谱的海洋预报，决定着能不能开船、何时回港避风；对远洋货轮，精准的海浪海流预报，是规划航线、规避危险浪区、保障海运“动脉”畅通的前提；奔赴南北极的科考船，更要依靠海冰、洋流预报，在冰封洋面上找到安全航道。海洋预报，不是屏幕上抽象的数据，而是海上生产、航运、科考的“导航图”，是沿海群众生命财产安全的一道防线。国家海洋环境预报中心副研究员张宇介绍，2018年起，自然资源部就开启了“妈祖”海洋预报数值模式的研发进程。
“‘妈祖’是传说中守护海上平安的保护神，‘妈祖文化’是中华海洋文明的重要组成部分和标志性文化载体。‘妈祖’海洋预报数值模式研发从2018年起步，先后于2021年、2023年研制出‘妈祖·海流’‘妈祖·海浪’数值模式1.0版本，完成对外发布并投入业务化运行。相较于国际同类模式，‘妈祖’模式拥有先进的物理动力框架，是国际上首个支持GPU加速计算的海洋预报模式。这次我们发布的，就是这套模式的升级版。”张宇说。
据介绍，“妈祖”海洋预报数值模式升级到2.0版本后，预报分辨率进一步提升，应用场景进一步拓展，自主可控水平进一步提升。张宇表示，新版本面向深海极地探索、海上安全保障两大重点方向，在全球可变分辨率数值模拟、物理动力框架迭代更新、海冰与海洋生态应用场景拓展、大规模并行计算等方面取得重要突破。
张宇说：“‘妈祖·海流’的升级版面向我国深海极地探索、海上通道安全等重大需求，发展了统一动力核心数值模拟技术，它的可变分辨率模拟技术和大规模并行计算框架，能够推动全球海洋环境预报向公里级分辨率迭代；它还增加了海冰、海洋生态模拟模块，拓展了‘妈祖’模式在极地海冰和海洋生态等场景中的应用，可以服务深海工程、极地考察和海洋生态预警等工作。‘妈祖·海浪’升级版则服务于海洋防灾减灾和海上航行导航需求，提升了对台风、大浪的模拟精度，拓展了在涌浪及最大波高预报、浪流耦合方面的应用场景，还进一步提高了模式自主可控水平。”
自然资源部国家海洋环境预报中心供图
经检验评估和院士专家评审，升级版的“妈祖”海洋预报数值模式对中小尺度海洋过程刻画能力显著增强，海水温度、盐度和流速的预报效果已达到国际先进预报模式的水平，海浪有效波高预报精度与欧洲中期天气预报中心（ECMWF）和美国NOAA全球海浪模式相当。张宇介绍，借助其轻量化和低能耗的特点，我国极地科考破冰船“雪龙2”号已经试验部署了全球海流、海浪数值预报系统。
张宇介绍：“其实从1.0版本投入业务应用以来，这套模式的保障成效正在持续显现。比如，2023年，圆满支撑第十九届亚运会帆船赛事海洋预报保障工作；2024年，在全国沿海省级海洋预报机构全面部署落地，有力提升我国海洋预报体系自主可控水平和数值预报能力。今年，国防科技大学基于‘银河’大气模式和‘妈祖’海洋模式，建成全自主海气耦合同化预报系统。我们还先后为印度尼西亚、孟加拉国提供模式移植和技术培训，稳步推动我国自主海洋数值预报技术走向国际。”
“十五五”规划纲要提出，健全海洋生态预警监测体系，提高重大海洋灾害风险防控能力，防范应对海水倒灌。而“妈祖”模式，显然是“服务防灾减灾，造福沿海地方”的有力抓手。张宇表示，展望“十五五”，国家海洋环境预报中心将探索“妈祖”海洋预报模式与人工智能协同发展，继续拓展其物理框架和应用场景，加强模式检验评估，深入推动国产海洋卫星数据同化分析，形成全链条自主可控的海洋预报业务能力。
“长期以来，我国海洋预报业务较多依赖境外研发的数值模式，在核心技术自主可控方面存在短板，而‘妈祖’海洋预报数值模式彻底扭转了这一局面。海洋预报所需要和产生的数据量是非常庞大的，所以我们接下来会探索模式与人工智能进一步融合，让预报精度更高、应用场景更广，为海洋防灾减灾、航道安全、资源开发与生态保护提供更坚实的自主技术保障，也为构建海洋命运共同体贡献更多中国方案。”张宇说。
