海洋，蘊(yùn)藏著豐富的資源，也潛藏著風(fēng)暴潮、海嘯、赤潮等自然災(zāi)害的威脅。為提升我國海洋災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)與應(yīng)急響應(yīng)能力，國家海洋局第二海洋研究所（以下簡稱“海洋二所”）與中科曙光強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，共同建設(shè)了“海洋實(shí)時(shí)處理與數(shù)值化預(yù)報(bào)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)支持服務(wù)”平臺(tái)。這一舉措標(biāo)志著我國在海洋防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的數(shù)字化、智能化進(jìn)程邁出了堅(jiān)實(shí)一步，為守護(hù)海岸線安全、保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的科技支撐。

海洋災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警是一項(xiàng)對時(shí)效性、準(zhǔn)確性要求極高的系統(tǒng)工程。它依賴于對海量、多源、實(shí)時(shí)的海洋觀測數(shù)據(jù)（如衛(wèi)星遙感、浮標(biāo)、岸基雷達(dá)、船舶等數(shù)據(jù)）進(jìn)行快速匯聚、融合處理與深度分析，并驅(qū)動(dòng)高分辨率的數(shù)值預(yù)報(bào)模型進(jìn)行模擬預(yù)測。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模式往往面臨數(shù)據(jù)吞吐量大、計(jì)算復(fù)雜度高、存儲(chǔ)需求龐大、時(shí)效性難以保證等挑戰(zhàn)。

海洋二所與曙光共建的該系統(tǒng)，正是針對這些核心痛點(diǎn)，打造的一體化解決方案。該系統(tǒng)深度融合了曙光在高效計(jì)算、海量存儲(chǔ)與先進(jìn)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施方面的領(lǐng)先優(yōu)勢，以及海洋二所在海洋科學(xué)、觀測技術(shù)、數(shù)值模擬與災(zāi)害預(yù)報(bào)領(lǐng)域的深厚積累。

系統(tǒng)的核心能力與創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯聚與高效處理： 系統(tǒng)建立了高速數(shù)據(jù)接入通道，能夠?qū)崟r(shí)接收并整合來自天基、空基、海基、岸基的立體觀測網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。依托曙光的高性能計(jì)算集群，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行快速質(zhì)檢、標(biāo)準(zhǔn)化、融合與同化處理，將“數(shù)據(jù)流”迅速轉(zhuǎn)化為可供模型使用的“信息流”，極大縮短了數(shù)據(jù)預(yù)處理時(shí)間，為后續(xù)預(yù)報(bào)爭取了寶貴窗口。

1. 高性能數(shù)值預(yù)報(bào)與模擬： 系統(tǒng)為高分辨率、多要素的海洋數(shù)值預(yù)報(bào)模型（如風(fēng)暴潮、海浪、海流、水溫鹽度預(yù)報(bào)模型等）提供了強(qiáng)大的算力支持。通過并行計(jì)算優(yōu)化，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成復(fù)雜的大規(guī)模數(shù)值模擬運(yùn)算，生成未來數(shù)小時(shí)至數(shù)天的精細(xì)化海洋環(huán)境與災(zāi)害預(yù)報(bào)產(chǎn)品，顯著提升預(yù)報(bào)的時(shí)空精度和提前量。

1. 智能分析與預(yù)警發(fā)布： 在基礎(chǔ)預(yù)報(bào)產(chǎn)品之上，系統(tǒng)集成了智能分析模塊，能夠?qū)﹃P(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)判識(shí)與閾值預(yù)警。例如，自動(dòng)識(shí)別風(fēng)暴潮增水超過危險(xiǎn)水位、海浪波高達(dá)到警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)等，并快速生成直觀的預(yù)警圖表與報(bào)告，支持通過多種渠道向決策部門與公眾發(fā)布，提升應(yīng)急響應(yīng)的速度和針對性。

1. 海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理： 海洋數(shù)據(jù)具有體量巨大、增長快速、多源異構(gòu)、長期保存價(jià)值高的特點(diǎn)。該系統(tǒng)構(gòu)建了分級分類的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理體系，采用高性能并行存儲(chǔ)系統(tǒng)，滿足實(shí)時(shí)處理對I/O的高帶寬、低延遲需求；同時(shí)配備大容量近線及歸檔存儲(chǔ)，確保歷史數(shù)據(jù)與再分析數(shù)據(jù)的長期、安全、可靠存儲(chǔ)與高效檢索，為海洋科學(xué)研究、預(yù)報(bào)模型改進(jìn)積累寶貴的數(shù)據(jù)資產(chǎn)。

1. 一體化平臺(tái)與服務(wù)支持： 整個(gè)系統(tǒng)以“平臺(tái)化、服務(wù)化”的思路構(gòu)建，提供了從數(shù)據(jù)接入、處理、計(jì)算、存儲(chǔ)到產(chǎn)品制作、可視化、分發(fā)的一站式服務(wù)能力。強(qiáng)大的后臺(tái)支持服務(wù)保障了系統(tǒng)7x24小時(shí)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，并能根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行彈性擴(kuò)展和持續(xù)優(yōu)化。

深遠(yuǎn)意義與未來展望

海洋二所與曙光的此次合作，不僅是信息技術(shù)與海洋科學(xué)交叉融合的典范，更是國家提升海洋災(zāi)害防御能力的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目。該系統(tǒng)的建成與投用：

• 顯著增強(qiáng)了災(zāi)害預(yù)警能力： 為沿海地區(qū)應(yīng)對臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮等極端海洋事件提供了更早、更準(zhǔn)、更細(xì)的決策依據(jù)，有力保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
• 提升了海洋環(huán)境認(rèn)知水平： 通過對實(shí)時(shí)與歷史數(shù)據(jù)的深度挖掘與分析，加深了對海洋動(dòng)力過程、生態(tài)環(huán)境變化規(guī)律的理解。
• 促進(jìn)了海洋科技創(chuàng)新： 為海洋數(shù)值模型發(fā)展、預(yù)報(bào)方法改進(jìn)、人工智能應(yīng)用提供了先進(jìn)的試驗(yàn)平臺(tái)和算力數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
• 服務(wù)了海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展： 精準(zhǔn)的海洋環(huán)境預(yù)報(bào)也能服務(wù)于海上航運(yùn)、漁業(yè)生產(chǎn)、海上工程、濱海旅游等多個(gè)產(chǎn)業(yè)，助力藍(lán)色經(jīng)濟(jì)安全、高效發(fā)展。

隨著觀測技術(shù)的不斷進(jìn)步、數(shù)據(jù)量的持續(xù)爆炸式增長以及人工智能算法的深入應(yīng)用，海洋實(shí)時(shí)處理與預(yù)報(bào)系統(tǒng)必將向更加智能化、精細(xì)化、泛在化的方向發(fā)展。海洋二所與曙光的合作模式，也為我國乃至全球通過科技創(chuàng)新應(yīng)對海洋挑戰(zhàn)、建設(shè)海洋強(qiáng)國提供了可資借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。科技賦能，守護(hù)蔚藍(lán)，數(shù)字化的海洋防災(zāi)減災(zāi)新篇章已然開啟。