近日，自然資源部國家海洋環境預報中心宣布了一項重大決策，其自主研發的“媽祖”系列海流和海浪數值預報模式源代碼，已在第九屆世界媽祖文化論壇期間正式向全球開源。此舉標志著中國在海洋預報業務和海洋科學研究領域，再次貢獻出獨特的智慧與方案。
據了解，數值模式作為海洋預報業務和海洋科學研究的基石，其地位與“芯片”在信息產業中不相上下。國家海洋環境預報中心憑借高水平的科技自立自強，歷經數年的潛心研發，成功完成了“媽祖”系列自主海流和海浪數值模式的階段性開發工作。這些創新成果分別在2021年和2023年被評為“中國海洋十大科技進展”，彰顯了其卓越的技術實力。
“媽祖?海流”和“媽祖?海浪”數值預報模式分別于2021年和2023年投入業務化運行。自運行以來，它們不僅在今年的臺風應急工作中發揮了重要作用，還成功推廣至印尼、孟加拉國等國的氣象與海洋部門。這是我國完全自主可控的海洋數值預報模式首次走出國門，向世界展示了中國海洋科技的力量。
“媽祖?海流”模式在模式動力框架、并行計算等方面具有創新性，實現了海水質量守恒、圖拓撲并行通信和GPU加速等關鍵技術。經過三年的實踐檢驗，其在海表面溫度、海表面高度異常以及溫鹽垂直結構等方面的預報效果已達到國際領先水平。這一模式的成功，標志著我國在海洋環境預報領域取得了重大突破。
“媽祖?海浪”模式則基于球面質心泰森多邊形網格，并發展出相應的有限體積平流方案。通過改進海浪源函數方案，以及采用MPI并行和GPU并行加速技術，構建了全球區域一體化的第三代海浪譜數值模型。這一模式在海浪譜有限體積平流算法以及異構并行計算技術等方面取得了創造性突破，有效解決了海浪數值模型計算量大、耗時長的難題。經過國內外專家的評審和業務化運行評估，“媽祖?海浪”的預報效果與國際主流海浪模式WaveWatch III相當，展現出了強大的競爭力。
