“妈祖”海洋预报数值模式2.0版本正式发布

在第十一届世界妈祖文化论坛主论坛上，自然资源部国家海洋环境预报中心正式发布“妈祖”海洋预报数值模式2.0版本。新版本面向深海极地探索和海上安全保障，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、开发海洋和防灾减灾的重要支撑。衡量一个国家的海洋预报水平是否达到国际先进行列，一个核心指标是是否拥有系列化、滚动发展的海洋数值模型。过去我国海洋预报领域均依赖美国和欧盟研发的数值模式，核心技术自主创新存在短板。2018年起，自然资源部组织攻关，分别于2021年和2023年成功研发了“妈祖·海流”“妈祖·海浪”数值模式1.0版本。相较于国际同类模式，“妈祖”模式具备先进的物理框架，是国际上首个可在GPU上进行加速计算的轻量化海洋预报模式，成果于2022年和2024年两度入选“中国海洋十大科技进展”。

“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。自然资源部2022年为我国自主海洋数值模式命名为“妈祖”，寓意“服务防灾减灾，造福沿海地方”。2024年以来，“妈祖”海洋预报模式在第九届世界妈祖文化论坛上正式代码开源，并在我国沿海省级海洋预报机构全面部署，提升了我国海洋预报体系的自主可控水平和数值预报能力。2026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。同时，“妈祖”海洋预报模式作为践行构建海洋命运共同体倡议的重要载体，多次向印度尼西亚气象与地球物理局、孟加拉国气象局开展模式移植与技术培训，实现我国自主海洋数值预报模式向国际推广应用。

据介绍，“妈祖”海洋预报模式升级至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增强。“妈祖·海流”2.0版本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，在同一套物理和动力框架下支持结构和非结构六边形网格，其可变分辨率模拟技术和大规模并行计算框架将推动海洋环境预报向全球公里级分辨率迭代。同时，“妈祖·海流”发展了海冰、海洋生态模拟模块，拓展“妈祖”模式在极地海冰和海洋生态等场景中的应用，服务自然资源部深海工程、极地考察和海洋生态预警等职责。“妈祖·海浪”2.0版本服务海洋防灾减灾和海上航行导航需求，一是引入了新的海浪成长和耗散物理源函数方案，提升了对台风大浪过程的模拟精度；二是引入了成熟的二维波浪谱后处理模块，拓展了模式在涌浪及最大波高预报、浪流耦合方面的应用场景；三是进一步提高了模式自主可控水平，实现了在国产信创设备上的优化适配。

经检验评估和院士专家评审，“妈祖”海洋预报模式2.0版本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。借助“妈祖”海洋预报模式轻量化和低能耗的特点，我国极地考察船“雪龙”2号试验部署了全球海流和海浪数值预报系统，为南北极考察提供以保障目标为中心的机动式和精细化现场预报保障。

展望“十五五”，自然资源部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，继续拓展模式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。

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