我海洋模式研究借助“超算”获突破

记者近日从国家海洋局第一海洋研究所获悉，该所在国际上首次开展的全球空间分辨率约2公里的海浪数值模式研究，依托“神威·太湖之光”超级计算机进行了全机测试。相关研究成为有“超算应用领域诺贝尔奖”之称的“戈登贝尔”奖今年6个候选获奖项目之一。

据悉，超级计算机是世界各国竞相角逐的科技制高点。今年6月，使用我国自主制造的“神威·太湖之光”超级计算机荣登全球超算榜首。为了让中国超算不仅跑得快，更要用得好，科学家们正在进行以实际应用为导向的跨越式创新探索。

由海洋一所乔方利研究员率领的海洋与气候数值模式研究团队和清华大学合作，突破了负载近绝对均衡、主从核协同计算框架设计和循环折叠优化等关键技术，基于我国自主知识产权的MASNUM（海洋环境科学和数值模拟国家海洋局重点实验室）第三代海浪数值模式，在国际上首次开展了全球空间分辨率约2公里的海浪数值模式研究，并依托“神威·太湖之光”进行了全机测试，共使用1000多万个CPU核，计算效率超过35%。

据了解，海浪灾害是对人类造成巨大影响的海洋灾害，严重威胁船舶航行安全和近海建筑物安全，并对气候变化产生重要影响。海浪数值模式是预报海浪等海洋环境的核心工具，如同数码相机拍摄照片的像素一样，海浪数值模式分辨率越高，就会得到越精细、越准确的预报。通常来说，数值模式分辨率每提高1倍，计算量就增加10倍，因此需要借助协同大规模计算提升计算效率。然而，协同大规模计算涉及诸多高新技术，目前在海洋领域，同时利用千核已属大规模并行。自2010年起，海洋一所开始相关领域的集中攻关，在国家超算济南中心进行了13万余核的全机测试。此次借助“神威·太湖之光”，又在国际上首次实现真实海洋模式超千万核的高效大规模并行。研究人员表示，随着海浪模式高效并行技术的实现，我国海洋环境预报的空间分辨率有望从几十公里提高到公里量级，预报精度大大提高，海洋与气候减灾防灾能力将得到极大加强。

“戈登贝尔”奖设立于1987年，是世界工程界三大最高奖项之一，每年颁发给当年在高性能计算应用领域最杰出的研究团队，此次是我国研究团队首次入围。与海洋一所团队同时入围的其他5个团队中，还有两个来自中国，他们的研究同样是依托于“神威·太湖之光”。（中国海洋报记者 吴颖 通讯员 宋振亚）