国家海洋环境预报中心质量守恒海洋环流数值模式(MaCOM: Mass Conservation OceanModel)是由自然资源部国家海洋环境预报中心自主研发的面向业务化应用的海洋环流数值模式。其具备全球区域一体化数值模拟能力,质量守恒动力框架,高精度的三阶非线性平流方案,高效节能的高性能计算框架,简洁易维护的软件结构等面向业务化应用的特点。该模式以满足海洋环流数值预报能力为主,额外兼顾了海冰、示踪物轨迹、耦合等应用能力。
不同于以科学研究为主要目的的科研型数值模式,业务型数值模式主要应用场景为日常的业务化应用。“及时”、“准确”是业务化运行的主要诉求,因此很多科研用功能在业务化场景中并不需要,如多种多样可供选择的物理参数化方案,动力框架等,而另一些业务化所需功能则不是科研型模式的研究重点,如高效经济的计算方式,与业务化同化系统紧密结合的模式同化耦合体系,人工智能等释用技术的应用,面向业务的定制化产品输出模块等。科研型模式大多功能复杂,因此模式软件代码量也十分庞大,这对于希望能全面掌控数值模式并随时调整功能以适用于预报业务的预报员而言并不友好。
业务单位自主研发模式的另一个好处是可以保持数值模式在业务应用中的连续性。实际业务运行的数值预报系统核心即为数值模式,数值模式的升级换代意味着对数值预报系统的升级换代。目前主流海洋数值模式并不是由业务单位负责研发与维护,因此升级并不以业务单位需求为导向,往往一次大的升级换代后,一些业务需求的功能消失了,很多数据接口或输入输出规范发生了改变,甚至很多同化系统的数值模式基础也发生了改变,迫使业务系统也不得不随之进行一系列不必要的调整。如果业务单位使用的数值模式由自己维护研发,则能充分保障业务需求和技术研发、数值模式和预报系统间的高度统一,可以减少许多不必要的工作。此外,业务单位自主研发模式还可以提升预报员对数值模式的理解,促进不同预报领域的业务工作更加紧密的结合,实现数值模式和预报业务间的正向反馈迭代,更好的开展数值预报业务化工作。
MaCOM 本模式研发工作立足于国家海洋环境预报中心,在自然资源部、中国科学院大气物理研究所、清华大学等国内科研院所大力协助下展开。
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