中國青年報客戶端北京12月29日電（中青報·中青網記者 李若一）記者從國家海洋環境預報中心獲悉，經自然資源部正式批準，由國家海洋環境預報中心（自然資源部海嘯預警中心）（以下簡稱“預報中心”）自主研發的“質量守恒海洋環流數值模式‘媽祖1.0’”（英文名稱：Mass Conservation Ocean Model，簡稱MaCOM1.0）于今日正式發布，填補了我國海洋環流數值預報領域的空白，同時該模式在氣候變化評估、海洋科學研究、海洋環境安全保障等領域有重大應用價值。

我國海洋預報工作在國家海洋經濟發展、海洋資源開發、海洋防災減災、海洋權益維護、海洋綜合管控、海洋科學研究等領域的保障支撐作用日益顯著。此前，風暴潮、海嘯、海冰預警報模式已實現完全自主開發并業務化應用，但在海洋環流、海浪數值模式方面，我國海洋預報業務和科研部門一直依賴由歐美國家，特别是美國開發的海洋數值模式，亟待解決海洋環流、海浪數值預報的“卡脖子”問題。

2018年以來，預報中心圍繞“高水平科技自立自強”認真謀劃，全力以赴推進自然資源部海洋預報“芯片”工程研發，成功研制了自主質量守恒海洋環流數值模式（“媽祖”1.0版）。2021年6月，經專家評審，自然資源部海洋預警監測司正式批複“媽祖”模式業務化試運行。

2021年11月12日，自然資源部在北京主持召開了專家審查會，海洋和大氣領域8名“兩院”院士在内的軍民專家代表認為，該模式綜合性能達到國際同類模式先進水平，建立了一系列自主可控的關鍵技術方法，有效彌補我國自主海洋環流數值預報業務化模式應用的空白；“媽祖”模式在溫鹽垂直結構、海表面溫度、海表面高度異常以及流場等方面的預報效果與國際主流海洋環流模式相當。

據介紹，“媽祖”模式相比國外主流海洋環流模式，在以下幾方面具有顯著優勢：一是采用全新質量守恒物理框架，克服了傳統體積守恒海洋模型在精确模拟海面高度和鹽度等方面的固有缺陷，國際上首次建立了基于質量守恒物理框架的業務化海洋環流模式。此外，該模式采用水平網格降維、圖虛拟拓撲分區、異步I/O等新技術手段，大大提升了模型運算速度，比國際主流全球業務化系統縮短了40%以上的運行時間。2021年10月，該模式在全國并行計算挑戰賽中獲得第二名的好成績。

二是具備“碳友好”特性，采用GPU并行加速，運行高效低耗，為國際海洋業務化同類模式首創。該模式采用圖形處理單元（GPU）上運行的方式，具備對海量數據進行快速計算能力。據測算，制作全球10公裡分辨率的海洋環流數值預報，相比采用傳統CPU超算的同類模式，可節省80% 以上的設備購置經費，降低能耗90% 以上，每年可節省約200萬電費，相當于減少碳排放520噸。目前歐美國家氣象和海洋預報機構正在發展基于GPU計算的超高分辨率海洋和氣象數值模式，但均處于實驗階段，“媽祖”海洋環流數值模式的業務化運行在國際上處于“領跑”地位。

國家海洋環境預報中心正在紮實推進海洋預報“芯片”工程，努力實現我國海洋數值預報系統全要素自主化的宏偉藍圖，不斷提升海洋預報“中國芯”的影響力，助力實現我國在海洋預報領域高水平自立自強。

來源：中國青年報客戶端

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