“琅琊”出海:中国科学院发布海洋大模型1.0,精准预报未来海洋

63

在浩瀚的海洋探索中,人类从未停止前进的脚步。近日,中国科学院海洋研究所自主研发的“琅琊”海洋大模型1.0版本正式亮相,犹如一颗璀璨的星辰,照亮了海洋科学研究的新方向。这款模型专注于海洋状态变量的精准预报,它的问世,标志着我国在海洋人工智能领域迈出了具有里程碑意义的一步。

AI快讯

“琅琊”:海洋预报的未来之光

“琅琊”不仅仅是一个模型,它是人工智能与海洋科学深度融合的结晶。它能够对全球海洋的温度、盐度、海流等关键指标进行中短期高精度预报,预测范围可达未来1至7天。更令人瞩目的是,它的空间分辨率高达1/12°,时间分辨率为24小时,这意味着我们能够以前所未有的精度洞察海洋的细微变化。这样的突破,无疑将为海洋科学研究和实际应用带来质的飞跃。

“琅琊”的核心功能

  • 精准预报,把握先机

    “琅琊”最核心的功能在于其强大的中短期高精度预报能力。它能够提前预测海洋的各项关键指标,为航运、渔业等行业提供重要的决策依据。想象一下,渔民可以根据“琅琊”的预报,精准地找到鱼群聚集地,大大提高捕捞效率;航运公司可以根据海流预测,优化航线,降低燃油成本,提高安全性。这些都将成为现实。

  • 全球覆盖,洞察全局

    “琅琊”具备全球覆盖能力,能够对全球海洋进行全面监测和预报。这意味着无论你关注的是哪个海域,它都能够提供可靠的数据支持。这种全球视野对于研究全球气候变化、海洋生态系统以及跨国海洋合作至关重要。

  • 多日连续预报,掌握趋势

    “琅琊”能够一次性预报未来1至7天的海洋状态变量,提供连续的数据支持。这使得科学家们能够更好地了解海洋的变化趋势,从而更准确地预测未来的海洋状况。例如,我们可以利用“琅琊”的预报数据,提前预测赤潮的发生,并采取相应的措施,减少其对海洋生态环境和经济的影响。

  • 升级展望,预见未来

    研发团队已经计划在未来的2.0版本中,引入对台风、降水、海浪、海冰等海洋现象的预报。这将进一步提升我们对海洋灾害等复杂海洋现象的预报能力,为沿海地区的防灾减灾工作提供更加有力的支持。

技术解析:人工智能与海洋科学的完美融合

“琅琊”的卓越性能,源于其背后强大的技术支撑。它不仅仅是简单地将人工智能技术应用于海洋科学,而是将两者深度融合,实现了1+1>2的效果。

  • 融合之道:专业知识与前沿算法

    “琅琊”模型深度融合了海洋科学的专业知识与前沿的人工智能算法。研发团队将大量的海洋科学知识融入到模型的设计中,使其能够更好地理解海洋的运行规律。同时,他们还采用了先进的人工智能算法,例如深度学习、神经网络等,来提高模型的预测精度和效率。

  • 精度突破:高分辨率的海洋预报

    “琅琊”1.0版本已经实现了对全球海洋状态变量的中短期高精度预报,能够一次性预测未来1至7天的温度、盐度、海流等关键指标。这一突破性的进展,得益于模型的高分辨率。空间分辨率达到1/12°,时间分辨率为24小时,这在全球海洋预报领域是一次重大的技术突破。

  • 数据驱动:Ocean-Specific Transformer架构

    “琅琊”模型基于Ocean-Specific Transformer的模型架构,这是一种专门为海洋环境设计的深度学习模型。该架构能够有效地捕捉海洋环境的固有特性,提高模型的预测精度。为了排除陆地区域的干扰,研发团队还设计了ocean-land掩码机制,确保模型只关注海洋区域的数据。

  • 多源融合:海量数据的智慧结晶

    “琅琊”的训练离不开海量数据的支持。研发团队利用了GLORYS12再分析数据、ERA5再分析数据、SST卫星观测数据等多种数据源对模型进行训练。同时,他们还在浮标观测数据和卫星观测数据上进行测试,并在海流、温度、盐度、温/盐廓线等方面进行总体测评,确保模型的预测精度和可靠性。

应用场景:赋能海洋经济,守护蓝色家园

“琅琊”的应用前景十分广阔,它不仅可以为海洋科学研究提供强大的工具,还可以为海洋经济发展和海洋环境保护提供重要的支持。

  • 海洋环境安全保障

    “琅琊”通过精准预报海洋状态变量,如温度、盐度、海流等,为海上航行安全提供重要的数据支持,降低海上事故的风险。例如,它可以帮助船舶避开恶劣海况,选择最佳航线,从而减少事故的发生。

  • 全球气候变化应对

    “琅琊”能够提供关于海洋状态变量的连续数据,帮助科学家更好地理解和预测全球气候变化趋势。海洋是地球气候系统的重要组成部分,了解海洋的变化对于预测全球气候变化至关重要。通过“琅琊”的预报数据,我们可以更准确地评估海洋对气候变化的响应,从而制定更加有效的应对措施。

  • 海洋资源开发

    “琅琊”通过对海洋环境的深入理解和预报,可以更有效地开发和利用海洋资源,如渔业资源和矿产资源。例如,它可以帮助渔民找到鱼群聚集地,提高捕捞效率;也可以为海洋矿产资源的勘探和开发提供重要的环境信息。

  • 海洋防灾减灾

    “琅琊”能够预测台风、降水、海浪、海冰等海洋现象,为沿海地区应对极端天气事件提供预警信息,减少自然灾害带来的损失。例如,它可以提前预测台风的路径和强度,为沿海地区的防台风工作提供宝贵的时间。

  • 科学研究

    “琅琊”为海洋科学研究提供更精细的数据支持,推动海洋科学领域的研究进展。科学家可以利用“琅琊”的预报数据,研究海洋环流、海洋生态系统、海洋气候等,从而更深入地了解海洋的奥秘。

结语:扬帆起航,驶向深蓝

“琅琊”海洋大模型1.0版本的问世,是我国在海洋人工智能领域取得的重大突破。它不仅提升了我们对海洋的认知和预报能力,也为海洋经济发展和海洋环境保护提供了强大的技术支撑。展望未来,我们有理由相信,“琅琊”将继续扬帆起航,驶向更加深邃的蓝色海洋,为人类探索海洋、保护海洋贡献更大的力量。