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自主创新推动海洋预报高质量发展

2021-09-13 09:17:33    来源: 中国自然资源报    作者:贺靓

自古以来,海洋灾害都是人类生存与安全的重大挑战之一。我国受海洋灾害影响颇深。据初步统计,2001年以来,海洋灾害在我国造成的直接经济损失累计超过2500亿元。风暴潮、巨浪、海啸、海冰、海平面上升、海水入侵、海岸侵蚀、土壤盐渍化、赤潮、绿潮等海洋灾害,对我国沿海地区的经济建设和生态文明建设构成巨大威胁。

及时准确的海洋灾害预警和海洋环境预报是抵御海洋灾害的第一道屏障。为了将这道屏障织牢编密,海洋预报科技人员践行初心、担当使命,不断提升自主创新能力,使我国海洋预报预警技术水平在与国际同行的竞争中,由“跟跑”一步一步走向“并跑”,到如今一部分领域开始“领跑”,为保护沿海人民生命财产安全和保障国家海上重大活动安全提供了有力保障。

习近平总书记指出:“实践反复告诉我们,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”。党的十九届五中全会提出,要坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位。

长期以来,我国海洋预报领域的关键核心技术受制于人,特别是海洋数值预报模式自主化程度较低。数值预报模式好比“芯片”,没有好的“芯片”,就无法及时、准确作出预报。只有把关键核心技术掌握在自己手中,才能把握海洋预报领域的创新主动权、发展主动权。

国家海洋环境预报中心(以下简称预报中心)组建于1965年,是我国发布海洋灾害预警和海洋环境预报的国家级中心。预报中心一直坚持以科研创新促业务发展,特别注重自主核心数值预报技术研发。1997年,预报中心研究员于福江开发的我国首个完全自主研发的海啸监测预警系统(CTSU)投入业务化运行。2003年,于福江带领团队开发完成了我国首个完全自主研发用于业务预报的风暴潮预警系统(PMOST)。如今,自主研发的第三代海啸和风暴潮预警系统均已投入业务化运行,采用先进的六边形非结构化网格和GPU并行加速技术,可以“秒级”完成原来需要数十分钟的计算量,达到了国际领先水平。

正是由于这些自主研发核心技术的加持,2019年联合国教科文组织海洋学委员会授权国家海洋环境预报中心承建的“南中国海区域海啸预警中心”开展业务化运行,为南中国海周边9个国家和地区发布海啸预警。印尼、菲律宾、智利等国的十多名学员先后来中国学习海啸预警技术,中国香港天文台在中心的技术指导下开始建设海啸预警备份中心。2021年,中心“风暴潮数值预报与减灾关键技术研究及业务化应用”项目获海洋科学技术奖特等奖,“地震海啸监测、预警和减灾关键技术研究及业务化应用”项目获海洋工程科学技术奖特等奖。

近年来,预报中心瞄准海洋温盐流数值预报模式进行自主研发。预报中心为核心研发人员量身定制了工作机制,包括暂时脱离原部门具体工作、开展集中办公、预报中心统筹保障科研办公设备等,并为开展数值试验提供充足高性能计算资源。涉及团队的学术交流、国际合作等原则上一切从简从快办理。破除“四唯”(唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项)的评价标准,制定了合理的绩效奖励制度,为研究人员消除了后顾之忧,尽量提供一个宽松的科研环境。

2021年6月,预报中心自主研发的质量守恒海洋温盐流数值预报模式“妈祖”经过专家评审,进入业务化试运行阶段,成为我国首个进入业务化预报领域的温盐流模式。“妈祖”模式的物理架构及高性能计算方案均为国际领先,经过预报结果第三方检测,全面超越我国现阶段海洋数值预报业务系统。“妈祖”模式在海洋气候变化模拟、海洋环流物理机制研究方面具有广泛应用前景,是当之无愧的海洋科学“国之重器”。未来,“妈祖”模式的通用版本代码将开放国际共享,为国际海洋科学研究和业务化预报服务。

“十四五”时期,面对新的发展机遇和挑战,预报中心将努力打造自主化、智能化、全球化、精细化为主要特征的海洋预警报业务格局,全面深化科技创新体制改革,纵深推进“科教融合”共建。围绕国家重大战略需求,为自然资源“两统一”职责提供重要的科技支撑,力争到“十四五”末基本实现海洋预报现代化。

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