世界第一!海洋模拟分辨率提高到1公里

近日，中国科学院大气物理研究所、崂山实验室、中国科学院计算机网络信息中心等单位联合攻关，成功构建了世界上第一个标准分辨率为1公里的全球海洋环流模式LICOMK ，全球公里级气候海洋模拟性能可移植和科学实验在跨异构超算平台上取得双重突破。

海洋是地球气候系统中重要的能量和碳汇调节器，吸收了90%以上全球变暖产生的新热量和30%以上的人工二氧化碳排放。近年来，随着极端气候事件的频繁发生，模拟和理解海洋中涡流、锋面等中小型过程，成为提高气候预测精度的关键。

这次建造的LICOMK 方法将全球海洋模拟分辨率提高到1公里，可以直接模拟海洋中的亚中尺度过程，相当于在全球“海洋地图”上嵌入一副细致的“显微镜”，可以准确捕捉海洋涡流、锋面等复杂的动力过程。这些细致的海洋动力过程直接影响全球热量和物质的运输和分布，对理解和预测极端气候事件起着重要作用。

方法实验数据显示，LICOMK 可以重现多个关键海域的中小型环流结构，展现强大的过程模拟能力。这些过程对全球热量和物质运输分布有显著影响，也与海洋热浪、强台风、极端降水等事件的发生和强度密切相关。通过这种模式，气象局可以获得更高质量的海洋初始场地信息和初始条件数据，有助于提高全球和地区海洋环境变化的气候预测能力。

未来，该模式可以通过将其与地球系统模式的其他模块联系起来，进一步促进对地球多圈内相互作用的全面理解。同时，随着对优质数据需求的提高，LICOMK 它还可以作为“数字孪生海洋”的基本工具，支持新一代数据驱动决策系统的建设，可以在帮助全球气候治理和促进可持续发展方面发挥科技支撑作用。

现在，中国计算机学会HPC已经取得了这项研究成果 China 戈登·贝尔气候建模奖，2024年超算年度最佳应用奖，并入选世界高性能超算应用领域最高奖，是2024年世界上唯一的三项入选结果之一。