近日，自然资源部国家海洋环境预报中心宣布了一项重大决策，其自主研发的“妈祖”系列海流和海浪数值预报模式源代码，已在第九届世界妈祖文化论坛期间正式向全球开源。此举标志着中国在海洋预报业务和海洋科学研究领域，再次贡献出独特的智慧与方案。
据了解，数值模式作为海洋预报业务和海洋科学研究的基石，其地位与“芯片”在信息产业中不相上下。国家海洋环境预报中心凭借高水平的科技自立自强，历经数年的潜心研发，成功完成了“妈祖”系列自主海流和海浪数值模式的阶段性开发工作。这些创新成果分别在2021年和2023年被评为“中国海洋十大科技进展”，彰显了其卓越的技术实力。
“妈祖・海流”和“妈祖・海浪”数值预报模式分别于2021年和2023年投入业务化运行。自运行以来，它们不仅在今年的台风应急工作中发挥了重要作用，还成功推广至印尼、孟加拉国等国的气象与海洋部门。这是我国完全自主可控的海洋数值预报模式首次走出国门，向世界展示了中国海洋科技的力量。
“妈祖・海流”模式在模式动力框架、并行计算等方面具有创新性，实现了海水质量守恒、图拓扑并行通信和GPU加速等关键技术。经过三年的实践检验，其在海表面温度、海表面高度异常以及温盐垂直结构等方面的预报效果已达到国际领先水平。这一模式的成功，标志着我国在海洋环境预报领域取得了重大突破。
“妈祖・海浪”模式则基于球面质心泰森多边形网格，并发展出相应的有限体积平流方案。通过改进海浪源函数方案，以及采用MPI并行和GPU并行加速技术，构建了全球区域一体化的第三代海浪谱数值模型。这一模式在海浪谱有限体积平流算法以及异构并行计算技术等方面取得了创造性突破，有效解决了海浪数值模型计算量大、耗时长的难题。经过国内外专家的评审和业务化运行评估，“妈祖・海浪”的预报效果与国际主流海浪模式WaveWatch III相当，展现出了强大的竞争力。
