我国科学家首创南海海气耦合智能模型 精准预报能力达国际领先水平

问题:南海是我国重要海域,海气相互作用强、变化快、影响广泛。受季风、海温异常、上升流及复杂地形影响,台风生成与路径、强对流天气、海浪风暴潮等现象具有突发性和不确定性。长期以来,海洋与大气分属不同观测体系与模型框架,信息融合不足、耦合误差累积,导致对关键过程的把握仍存挑战,难以同时满足防灾减灾、生态保护和资源开发对高精度、快速更新预报的需求。 原因:传统数值预报依赖对物理过程的参数化表达,受限于观测稀缺、计算成本高和误差传递,在近海复杂下垫面与强对流条件下尤为明显,预报结果容易出现偏差。此外,海洋与大气之间存在明显的双向反馈:海表温度、海洋热含量影响台风强度与结构;风场与降水又改变海表混合与能量输运。要准确描述这种联动关系,需要更高效的跨圈层数据整合与表征方法。 影响:此次发布的"飞鱼-1.0"以南海为重点,通过学习海量历史资料与多源数据,形成对海洋与大气时空演变规律的综合认识,进而对两者的耦合动态进行分析、推断与模拟。业内认为,这类区域海气双向耦合大模型可在台风生成、路径与强度变化等关键环节提供新的辅助工具,有助于提升短临与中短期预报的精细化水平,也为海洋学、大气科学等学科开展多尺度模拟与敏感性分析提供了更便捷的技术路径。此外,模型还可支持构建动态海洋知识体系,推动科研成果更好服务科普与风险传播,提高社会对海洋环境变化的理解与应对能力。 对策:为推进应用落地,专家建议从三上合力推进。其一——持续完善数据基础——强化海洋浮标、海气通量观测、卫星遥感与岸基雷达等多源资料的同化与质量控制,提升模型训练与业务运行的稳定性。其二,建立"机理+数据"融合验证体系,在台风、风暴潮、极端降水等典型场景中开展分层评估,明确模型适用范围与不确定性来源,建立可追溯的检验指标与订正方案。其三,推动产学研用协同,围绕海上交通安全、海洋牧场、海上能源设施运行、赤潮与缺氧等生态风险预警,形成可复制的服务产品和业务流程,为沿海地区精细化治理提供支撑。 前景:随着南海观测网络健全、算力与算法持续迭代,区域海气耦合大模型有望在更高分辨率、更长预见期与更强实时性上取得突破,并与现有数值模式形成互补:既用于快速预报与情景推演,也为数值模式提供先验约束与误差诊断线索。面向全球气候变化背景下极端事件风险上升的现实需求,此技术方向有助于推动我国海洋预报体系向智能化、精细化、协同化方向升级,为海洋生态保护、资源开发利用与气候风险管理提供科学支撑。

海洋是人类生存发展的重要空间,提升海洋环境预测能力关乎国家安全与民生福祉。"飞鱼-1.0"系统的成功研发表明了我国在海洋科技领域的创新实力,也表明了科技工作者服务国家战略的使命担当。面向未来,唯有持续加强海洋科技创新,才能更好地认识海洋、经略海洋,在建设海洋强国的征程中书写新篇章。