自古以來,海洋災害都是人類生存與安全的重大挑戰(zhàn)之一。我國受海洋災害影響頗深。據初步統計,2001年以來,海洋災害在我國造成的直接經濟損失累計超過2500億元。風暴潮、巨浪、海嘯、海冰、海平面上升、海水入侵、海岸侵蝕、土壤鹽漬化、赤潮、綠潮等海洋災害,對我國沿海地區(qū)的經濟建設和生態(tài)文明建設構成巨大威脅。
及時準確的海洋災害預警和海洋環(huán)境預報是抵御海洋災害的第一道屏障。為了將這道屏障織牢編密,海洋預報科技人員踐行初心、擔當使命,不斷提升自主創(chuàng)新能力,使我國海洋預報預警技術水平在與國際同行的競爭中,由“跟跑”一步一步走向“并跑”,到如今一部分領域開始“領跑”,為保護沿海人民生命財產安全和保障國家海上重大活動安全提供了有力保障。
習近平總書記指出:“實踐反復告訴我們,關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的”。黨的十九屆五中全會提出,要堅持創(chuàng)新在我國現代化建設全局中的核心地位。
長期以來,我國海洋預報領域的關鍵核心技術受制于人,特別是海洋數值預報模式自主化程度較低。數值預報模式好比“芯片”,沒有好的“芯片”,就無法及時、準確作出預報。只有把關鍵核心技術掌握在自己手中,才能把握海洋預報領域的創(chuàng)新主動權、發(fā)展主動權。
國家海洋環(huán)境預報中心(以下簡稱預報中心)組建于1965年,是我國發(fā)布海洋災害預警和海洋環(huán)境預報的國家級中心。預報中心一直堅持以科研創(chuàng)新促業(yè)務發(fā)展,特別注重自主核心數值預報技術研發(fā)。1997年,預報中心研究員于福江開發(fā)的我國首個完全自主研發(fā)的海嘯監(jiān)測預警系統(CTSU)投入業(yè)務化運行。2003年,于福江帶領團隊開發(fā)完成了我國首個完全自主研發(fā)用于業(yè)務預報的風暴潮預警系統(PMOST)。如今,自主研發(fā)的第三代海嘯和風暴潮預警系統均已投入業(yè)務化運行,采用先進的六邊形非結構化網格和GPU并行加速技術,可以“秒級”完成原來需要數十分鐘的計算量,達到了國際領先水平。
正是由于這些自主研發(fā)核心技術的加持,2019年聯合國教科文組織海洋學委員會授權國家海洋環(huán)境預報中心承建的“南中國海區(qū)域海嘯預警中心”開展業(yè)務化運行,為南中國海周邊9個國家和地區(qū)發(fā)布海嘯預警。印尼、菲律賓、智利等國的十多名學員先后來中國學習海嘯預警技術,中國香港天文臺在中心的技術指導下開始建設海嘯預警備份中心。2021年,中心“風暴潮數值預報與減災關鍵技術研究及業(yè)務化應用”項目獲海洋科學技術獎特等獎,“地震海嘯監(jiān)測、預警和減災關鍵技術研究及業(yè)務化應用”項目獲海洋工程科學技術獎特等獎。
近年來,預報中心瞄準海洋溫鹽流數值預報模式進行自主研發(fā)。預報中心為核心研發(fā)人員量身定制了工作機制,包括暫時脫離原部門具體工作、開展集中辦公、預報中心統籌保障科研辦公設備等,并為開展數值試驗提供充足高性能計算資源。涉及團隊的學術交流、國際合作等原則上一切從簡從快辦理。破除“四唯”(唯論文、唯職稱、唯學歷、唯獎項)的評價標準,制定了合理的績效獎勵制度,為研究人員消除了后顧之憂,盡量提供一個寬松的科研環(huán)境。
2021年6月,預報中心自主研發(fā)的質量守恒海洋溫鹽流數值預報模式“媽祖”經過專家評審,進入業(yè)務化試運行階段,成為我國首個進入業(yè)務化預報領域的溫鹽流模式。“媽祖”模式的物理架構及高性能計算方案均為國際領先,經過預報結果第三方檢測,全面超越我國現階段海洋數值預報業(yè)務系統?!皨屪妗蹦J皆诤Q髿夂蜃兓M、海洋環(huán)流物理機制研究方面具有廣泛應用前景,是當之無愧的海洋科學“國之重器”。未來,“媽祖”模式的通用版本代碼將開放國際共享,為國際海洋科學研究和業(yè)務化預報服務。
“十四五”時期,面對新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn),預報中心將努力打造自主化、智能化、全球化、精細化為主要特征的海洋預警報業(yè)務格局,全面深化科技創(chuàng)新體制改革,縱深推進“科教融合”共建。圍繞國家重大戰(zhàn)略需求,為自然資源“兩統一”職責提供重要的科技支撐,力爭到“十四五”末基本實現海洋預報現代化。
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