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12月29日，我国完全自主开发的“海洋环流数值模式‘妈祖1.0’”正式发布。该模式填补了我国海洋环流数值预报领域的空白，同时该模式在气候变化评估、海洋科学研究、海洋环境安全保障等领域有重大应用价值。 据悉，该模式经自然资源部正式批准，由国家海洋环境预报中心（自然资源部海啸预警中心）自主研发，英文名称Mass Conservation Ocean Model，简称MaCOM1.0。 五十多年来，历经几代海洋人的不懈努力，我国海洋预报工作在国家海洋经济发展、海洋资源开发、海洋防灾减灾、海洋权益维护、海洋综合管控、海洋科学研究等领域的保障支撑作用日益显著，风暴潮、海啸、海冰预警报模式已实现完全自主开发并业务化应用，率先实现了核心技术由“跟跑”向“并跑”“领跑”的跨越。但在海洋环流、海浪数值模式方面，我国海洋预报业务和科研部门一直依赖由欧美国家，特别是美国开发的海洋数值模式，我国亟待解决海洋环流、海浪数值预报的“卡脖子”问题。
“妈祖”模式相比国外主流海洋环流模式，在以下两个方面具有显著优势： 一是采用全新质量守恒物理框架，克服了传统体积守恒海洋模型在精确模拟海面高度和盐度等方面的固有缺陷，在国际上首次建立了基于质量守恒物理框架的业务化海洋环流模式。此外，该模式采用水平网格降维、图虚拟拓扑分区、异步I/O等新技术手段，大大提升了模型运算速度，比国际主流全球业务化系统缩短了40%以上的运行时间。2021年10月，该模式在全国并行计算挑战赛中获得第二名的好成绩。 二是具备“碳友好”特性，采用GPU并行加速，运行高效低耗，为国际海洋业务化同类模式首创。该模式采用图形处理单元（GPU）上运行的方式，具备对海量数据进行快速计算能力。据测算，制作全球10公里分辨率的海洋环流数值预报，相比采用传统CPU超算的同类模式，可节省80% 以上的设备购置经费，降低能耗90% 以上，每年可节省约200万电费，相当于减少碳排放520吨。目前欧美国家气象和海洋预报机构正在发展基于GPU计算的超高分辨率海洋和气象数值模式，但均处于实验阶段，“妈祖”海洋环流数值模式的业务化运行在国际上处于“领跑”地位。 如今，国内的“海洋环流模式”还有海洋一所研发的MASNUM海洋环流数值模式，该模型在原创海洋动力系统理论框架下发展的自主可控海洋数值模式。基于上世纪末海洋一所袁业立院士提出的海洋动力系统概念,MASNUM研究组不断发展海浪生湍流混合、海浪输运通量剩余量、内潮生湍流混合、考虑层结的海洋内部混合等方案进行海洋模式优化改进,显著提高了该模式对上层海洋混合过程的刻画能力,混合层深度模拟偏差大幅降低。 由中国科学院大气物理研究所和中国科学院计算机网络信息中心组成的“涡分辨率海洋环流模式LICOM”团队研发的LICOM3模式，其发展已有30年历史，在大气物理研究所和LASG国家重点实验室的大力支持下，历经5次更新换代，现已发展成为适应不同研究场景的高低分辨率可选、全球-区域可选的模式系统，应用于海洋科学研究和海洋环境预报等方面。同时，LICOM3是地球系统模式CAS-ESM和物理气候系统模式CAS-FGOALS的海洋分量模式，广泛应用于气候模拟和气候变化预估等研究领域。 | 
