一周科技热词：" 妈祖 " 海洋预报数值模式

大家好，我是科技日报热词君！

今天我们聊一个既硬核又浪漫的词—— " 妈祖 " 海洋预报数值模式。

11 月 1 日，在福建莆田湄洲岛开幕的第十一届世界妈祖文化论坛上，自然资源部国家海洋环境预报中心正式发布了我国自主研发的 " 妈祖 " 海洋预报数值模式 2.0 版本。

图片来源：视觉中国

你可能纳闷：一个跑在超级计算机里的预报模式，怎么会跟守护海疆的 " 妈祖 " 扯上关系？这次升级到 2.0，又强在哪儿？

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海洋预报的 " 芯片 "，曾经握在别人手里

我们每天在天气 APP 里看到的海洋预报、大浪预警，并不是猜出来的，而是一行行代码在超级计算机里 " 跑 " 出来的。这套代码，就是海洋数值模式。

通俗地说，它是在计算机里给整片大海搭建一个 " 数字孪生分身 "：把海水的温度、盐度、流速，海浪的高低，用物理方程一点点算出来。它是认识海洋、开发海洋、防灾减灾的核心技术底座，更是衡量一国海洋预报实力的硬标尺，被业内称为海洋预报的 " 芯片 "。

然而之前很长一段时间里，我国海洋预报长期依赖欧美的数值模式。核心技术攥在别人手里，咱只能被动跟随。

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为啥叫 " 妈祖 "？

这套国产模式的命名，藏着一份中式浪漫。

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。2022 年，自然资源部将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 " ——算得准，归根结底是为了人的平安。

攻关其实早在 2018 年就启动了。那一年，自然资源部组织实施海洋预报 " 芯片 " 工程。2021 年 " 妈祖 · 海流 "1.0、2023 年 " 妈祖 · 海浪 "1.0 相继问世。凭借先进的物理框架，" 妈祖 " 成为国际上首个可在 GPU 上加速计算的海洋预报模式。

2024 年，在第九届世界妈祖文化论坛上，" 妈祖 " 模式正式开源代码，并在我国沿海省级海洋预报机构全面部署。从此，我国海洋预报体系有了自己的 " 芯片 "。

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升级到 2.0，强在哪？

经过持续迭代攻关，2.0 版本在预报分辨率、应用场景和自主可控水平上全面跃升，可以概括为三句话：看得更细、管得更宽、跑得更省。

第一招：看得更清了。新一代 " 妈祖 · 海流 " 全面升级了模式动力框架，支持可变分辨率网格，全球预报分辨率较上一代提升一倍至 5 公里，在我国近海、西太平洋等重点海域更是加密至 1 公里。相当于升级了更高清的镜头，看得更清，也就算得更准，关键海域的地形、水文特征都能精准解析。

第二招：管得更 " 宽 " 了。" 妈祖 · 海流 " 新增海冰、海洋生态等数值模块，实现了对极地海冰和海洋生态过程的协同模拟，" 妈祖 · 海浪 " 则新增海浪生成耗散源函数方案和 63 种诊断变量输出，对台风大浪等极端过程的模拟能力进一步完善。

第三招：跑得更自主了。2.0 版本保留了 GPU 高性能加速、轻量化低能耗的优势，还支持在华为、海光等大部分国产自主计算硬件和操作系统上运行。

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从 " 看人脸色 " 到 " 出海帮忙 "

如今，" 妈祖 " 早已默默守护着我们。

每天发布的海洋环境预报，跑的就是我们自己的模式。2024 年超强台风 " 摩羯 " 来袭时，" 妈祖 " 运行稳定，可对海浪灾害过程提前 5 到 7 天作出有效提示，预报时效由 72 小时延长到 120 小时。2026 年，国防科技大学基于 " 银河 " 大气模式和 " 妈祖 " 海洋模式，建成全自主的海气耦合同化预报系统。

而且，咱的技术正走出国门帮助更多国家。

近日，借助中国—岛屿国家海洋合作论坛这一平台，" 妈祖 " 模式完成首批成果推介发布，对外合作渠道进一步打开。作为践行构建海洋命运共同体倡议的重要载体，我们多次向印度尼西亚、孟加拉国等国家提供技术培训，实现了我国自主海洋预报技术从 " 引进来 " 到 " 走出去 " 的跨越。

说到底，" 妈祖 " 海洋预报数值模式的意义，远不止一串代码的升级。它意味着我国海洋预报这颗曾经的 " 卡脖子 " 芯片，已经稳稳握在了自己手里，还做到了国际先进。从深海工程到极地考察，从海上通道安全到台风预警，这位 " 数字妈祖 " 正日夜守护着那个蔚蓝世界。

来源：科技日报

文案：科技日报记者   操秀英

编辑：王程玥

审核：朱丽