2024年10月24日，海洋合作發(fā)展論壇在青島盛大開幕。論壇期間，基于聯(lián)合國“海洋十年”“海洋與氣候無縫預報系統(tǒng)（OSF）”國際大科學計劃與自然資源部第一海洋研究聯(lián)合創(chuàng)建的“海洋之神”早期預警通用系統(tǒng)正式對國際發(fā)布。“海洋之神”是該系統(tǒng)的英文縮寫，也包含“海洋之神”保護全人類的美好愿望；早期預警表示該系統(tǒng)將通過無縫預報核心科技實現(xiàn)預報的時效更長；通用表示該系統(tǒng)將覆蓋海洋、臺風和氣候等的預測預報，同時該系統(tǒng)將通過眾多國家的共同努力，實現(xiàn)海洋與氣候的藍色防災減災能力的提升。

“海洋之神”系統(tǒng)當前涵蓋全球海洋數(shù)值預報、海洋珊瑚礁白化預警、海上搜救預報和海上溢油應對等四大子系統(tǒng)，未來還將陸續(xù)推出臺風預報和氣候預測子系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于我國核心科技突破，通過聯(lián)合國“海洋十年”為全球提供的高質量科技公共服務產(chǎn)品，是“海洋十年”全球海洋治理七大預期成果之一“可預測的海洋”的核心載體。

在全球氣候變化備受國際社會關注的背景下，海洋和氣候極端事件的預測評估已成為全球關注的焦點。模式是進行海洋和氣候極端事件預測評估的核心科學工具，代表著國際科技的最前沿，其發(fā)展水平直接反映了一個國家地球科學乃至綜合科學技術領域的實力。

隨著人們對海洋資源的開發(fā)利用日益深化，海洋數(shù)值預報的重要性愈發(fā)凸顯。它不僅能預警珊瑚礁白化以保護海洋生態(tài)健康，為漁民提供漁業(yè)資源分布預測，被用于優(yōu)化國際貿(mào)易航線，確保航運安全，還能為海洋溢油、海難事故搜救提供準確的靶區(qū)等等。在海洋可再生能源開發(fā)、環(huán)境保護、海上災害預警、海上突發(fā)事件應對等方面，海洋數(shù)值預報也發(fā)揮著不可或缺的作用。因此，提升海洋數(shù)值預報的準確性、時效性，對于合理開發(fā)海洋資源、保障海上安全及推動可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

自然資源部第一海洋研究所喬方利研究員在聯(lián)合國“海洋十年”框架下，聯(lián)合50余個國家的專家學者，共同發(fā)起了“海洋與氣候無縫預報系統(tǒng)（OSF）”國際大科學計劃。作為該計劃的首席科學家，他帶領科研團隊原創(chuàng)建立了浪致混合理論，揭示了海浪在海氣熱量和動量通量中的關鍵作用，該理論被國際學術界譽為“喬理論”?；诖耍瑘F隊構建了海浪-潮流-環(huán)流耦合數(shù)值模式、大氣-海浪-海洋耦合的臺風模式，以及包含海浪的氣候模式，這些模式顯著提升了海洋、臺風和氣候的預測預報能力。此后，科研團隊又取得了系列技術突破，建立了高效并行集合卡曼濾波同化系統(tǒng)，成功實現(xiàn)了多源海洋觀測資料的同化，顯著提高了數(shù)據(jù)處理的效率和預報的準確性。同時，團隊還提出了非規(guī)則類矩形剖分高效并行算法，該算法在大規(guī)模計算條件下實現(xiàn)了模式的負載近絕對均衡，提升了系統(tǒng)的運算效率。在攻克了一系列關鍵技術難題后，實現(xiàn)了多源觀測數(shù)據(jù)自動匯集、業(yè)務化系統(tǒng)綜合運控、預報結果自動化后處理以及預報產(chǎn)品傳輸與發(fā)布等，科研團隊最終成功建立了全球高分辨率海浪-潮流-環(huán)流耦合預報系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的建立，顯著提升了海洋環(huán)境的預報精度，標志著我國在海洋數(shù)值預報領域取得了重大進展，為全球海洋防災減災提供了有力的科技支持。

面對全球珊瑚礁白化現(xiàn)象日趨嚴重的挑戰(zhàn)，團隊研發(fā)了珊瑚礁白化環(huán)境預警系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過綜合多種環(huán)境參數(shù)，構建了珊瑚礁白化的綜合預警指標，為全球海洋珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)保護提供了科學依據(jù)。

以海洋預報系統(tǒng)為基礎，團隊還開發(fā)了海上搜救服務系統(tǒng)。該系統(tǒng)能針對各類海上搜救事件進行搜救“靶區(qū)”預測，并結合海洋環(huán)境預報為搜救提供精準支持。該系統(tǒng)的原型版本已在多次搜救行動中成功應用，如2018年泰國普吉島沉船事件和2021年柬埔寨海域的搜救工作，其預報性能得到了實測的反復驗證。

此外，海上溢油應對系統(tǒng)也是“海洋之神”早期預警通用系統(tǒng)的重要組成部分。該系統(tǒng)能夠模擬預測各類海上溢油在海洋中的漂移擴散與形態(tài)轉化，為溢油事件的處置和影響評估提供核心科技依據(jù)。在多次海洋溢油事件中，該系統(tǒng)都發(fā)揮了關鍵支撐作用。

本次發(fā)布的“海洋之神”系統(tǒng)是OSF國際大科學計劃成功實施的階段性標志性成果，將有效支撐聯(lián)合國“海洋十年”預期成果的實現(xiàn)。未來，系統(tǒng)將繼續(xù)完善并推出更加豐富的子系統(tǒng)，通過原創(chuàng)科技持續(xù)為世界提供高水平科技公共服務產(chǎn)品，為全球海洋治理貢獻中國智慧和方案。