南海台风频繁、海气能量交换活跃,对预报与模拟提出了双重挑战:既要把握大尺度环流,又要精准刻画内波、锋面等小尺度过程。长期以来,观测数据稀疏、机理耦合复杂、高质量训练数据缺乏等因素制约了智能预测模型的发展。更现实的问题是,国内涉及的研究对欧美再分析数据依赖度高,数据安全性与可持续性存隐患。 "飞鱼-1.0"的推出正是为了破解这些难题。该模型由中国科学院南海海洋研究所与中国石油大学(华东)联合研发,定位为面向南海的海气双向耦合智能大模型。其核心创新体现在三个上:首先,关键数据完全自主可控,采用自主研制的高分辨率南海再分析数据集,从源头上摆脱对国外数据的依赖;其次,实现了海洋与大气要素的双向智能耦合,使两者模型中更紧密地协同演进;再次,采用"即插即用"的低成本学习设计,降低了训练门槛,便于快速迭代升级。 自主数据的重要性不言而喻。再分析数据融合多源观测与数值模拟结果,是描述过去状态的基础产品,直接决定了模型对关键过程的认识深度。以往国内模型依赖国外数据,既面临获取与更新的不确定性,也难以完全适应南海复杂地形与多尺度动力过程的特点。此次采用自主研制的高分辨率数据集,不仅强化了模型对南海典型现象的刻画能力,更在数据安全、持续供给和区域针对性上形成了坚实支撑。 从工程化角度看,"飞鱼-1.0"也有突出优势。与许多模型需要长期历史数据不同,它仅需3年数据即可完成训练;在国产单机环境下,完成3天预报仅需3秒。快速训练与高效推演意味着模型能更频繁吸收新资料、及时校正偏差,也为在基层单位、海上作业部门等资源有限的场景部署创造了条件。若与传统数值预报体系形成互补,有望在时效性、成本控制和多情景快速评估上发挥增量价值。 应用前景广阔。在台风预报中,该模型可为风、浪、流及海气相互作用的综合研判提供更快的技术手段;在科研领域,可为海洋与大气学科提供高精度、多尺度的模拟与预测工具,促进对海气耦合机理和极端事件演变的研究;在知识服务上,还可生成动态海洋知识图谱,以更直观的方式呈现海洋过程与风险信息,提升公众的理解与参与度。 业内共识是,智能模型要从"可发布"走向"可运行、可验证、可推广",还需多个上持续发力。一是更完善南海及周边海域的观测与资料同化体系,提升自主再分析数据的质量与更新能力;二是建立统一、透明的评估标准,在不同季节、海况与极端事件背景下开展多场景对比检验,与现有数值模式形成互校机制;三是推动模型与海上安全保障、应急管理、渔业生产、港航运行等需求侧深度对接,形成可复制的业务化流程与产品体系。 展望未来,随着数据自主化、算力国产化与算法工程化加速推进,面向重点海域的区域专用智能模型将成为海洋预报体系的重要补充。南海作为我国重要的海上通道与资源富集海域,预报能力提升不仅关乎防灾减灾和海上生产安全,也将为海洋科学研究和海洋经济发展提供技术支撑。若能在更长时间跨度、更广空间范围内持续验证并优化,"飞鱼-1.0"所代表的技术路线有望推动海气耦合预测从"单向驱动"走向"协同智能",进一步提高对复杂海洋过程与极端天气事件的应对能力。
"飞鱼-1.0"的成功研发是我国海洋科技自立自强的生动体现,也展示了新型举国体制在攻克关键技术难题中的优势。随着海洋强国战略深化,此类自主创新成果的持续涌现,必将为我国经略南海、参与全球海洋治理提供更坚实的技术支撑。当前的关键是如何加快科技成果转化应用,让创新优势转化为发展胜势,这需要各界共同思考与探索。