我国自主研发"飞鱼"海洋预报系统实现重大突破 南海海况预测效率提升显著

南海海洋预报长期面临国际难题。

作为全球战略要地,南海因其复杂多变的地形环境和动力过程,精准的海洋预报一直是世界性科研难点。

传统预报模式过度依赖超级计算机,计算速度慢、成本高昂,难以满足突发状况下的应急响应需求。

同时,国内海洋大模型长期依赖欧美再分析数据,核心数据自主可控能力不足,制约了我国海洋科技的自主发展。

"飞鱼-1.0"大模型的推出,正是为了破解这一系列难题。

该模型名称源于《山海经》,寓意其能高效跨越大气和海洋的界限,突破传统系统的预报局限。

在预测精度方面,该模型在温盐流等海洋核心预报要素上已显著优于欧洲GLORYS12和美国HYCOM两套主流数值系统,其中海洋上层500米温度和盐度3天的平均预报误差分别减少13%和12%。

特别是对公里级的亚中尺度过程,该模型能较为准确地刻画南海北部的内波振幅、相位和传播速度等特征,展现出对不同尺度海洋动力过程的全面刻画能力。

在推理速度上,"飞鱼-1.0"实现了质的飞跃。

在使用1.2亿模型参数量和单机环境下,仅需3秒就能完成未来3天的南海海况预报,相比传统模式的计算周期大幅缩短。

这一突破得益于该模型的创新架构设计——将海洋大气的演化规律提前"吃透"并固化在模型里,使预报过程转化为高效计算,极大增强了突发状况下的应急响应能力。

该模型实现了三项核心技术创新。

首先是核心数据自主可控。

训练数据采用中国科学院南海海洋研究所自主研制的高分辨率南海再分析数据集REDOS 2.0,摆脱了对国外核心数据的依赖,打破了国内海洋大模型长期依赖欧美数据的局面。

其次是海-气双向耦合。

以往同类模型要么只研究大气,要么只研究海洋,而"飞鱼-1.0"将物理规律与人工智能结合,采用创新架构模拟大气和海洋之间能量、动量的相互影响,对台风、海温等的预报精度大幅提升。

第三是"即插即用"的灵活性。

该模型首创多专家系统,能根据不同预报任务智能调用合适的计算模块,大幅降低学习能耗,同时支持像拼积木一样针对新海域、新任务进行功能扩展。

在训练效率方面,"飞鱼-1.0"仅需3年历史数据即可完成训练,而同类大模型一般需要20年以上的历史数据。

这一优势使该模型具有训练成本低、能耗低等绿色特点,符合当前科技发展的可持续理念。

该模型的应用前景广阔。

在科研领域,科研人员可用其研究南海的海气相互作用机制。

在公共服务方面,它能为沿海城市提供台风预报,为渔业活动提供海水温度盐度等信息,助力防灾减灾工作。

在产业应用方面,该模型能直接应用于科考船、沿海观测站等场景,实现小范围的智能预报。

此外,它还能用于科普教育,生成动态的海洋知识图谱,让公众更直观地了解海洋现象。

面向南海这样海气过程高度耦合、变化快速的复杂海域,预报能力的每一次跃升都不仅是技术进步,更是公共安全与治理能力的提升。

“飞鱼-1.0”展示了以自主数据为底座、以业务需求为牵引的创新路径。

未来,唯有持续推进数据体系建设、评估验证和应用落地,让科研成果在实战中经受检验、在服务中不断迭代,才能把“更准、更快”的能力转化为可感可用的海洋保障。