這段時間“南海”問題一度非常緊張，普通大眾對于海洋的印象從浪漫之地回歸到了國家海洋安全上來。實際上，國家海洋的研究從戰略價值至科研價值到開發價值的探索從未停止過。

海洋本身就是一座幾乎未開發寶藏，今天我們也只是在用高性能計算探索出了它們中很小部分的秘密。

據國家海洋局第一海洋研究所的劉海行主任介紹：國家物理海洋科研手段之一是海洋環境數據模擬，比如海洋數值模式：根據海洋中的基本物理定律，確定海洋系統中各個成份的性狀及其演變的數學方程組，并將其在計算機上實現程序化，它使得海洋科學“可實驗”，同時，它也是研究海洋和進行預報預測的核心手段。

上圖為：據國家海洋局第一海洋研究所的劉海行主任

海洋數值模式探索的意義

海洋數據模式探索的意義在于：

從理論研究來言，體現了對物理過程認識及應用的水平;

通過觀測檢測：體現了一個國家的經濟發展水平;

數值模式：體現了一個國家的海洋的科學研究能力。

因此，很多國家都高度重視海洋環境數據模擬，國家海洋局第一海洋研究所研發了自身的高效并行海浪數據模式，其具體實現方式為：

非規則類矩形分區方案(二次曲線填充)，降低相鄰距離，提高Cache效率，減少鄰居數和交換點數;

空間格式序列化內存存儲方案，避免計算過程對計算點的判斷;

負載接近絕對均衡，各分區計算點數相差。

海洋研究的高標準需求

由于上述高性能計算的復雜性，對計算、存儲及科研能力均提出了很高的需求，在計算能力方面，需要：

模式計算：要求8000核，1天可積分3年，1年可積分 1000年;

同化計算：集合調整卡曼濾波，10個集合成員7680核，1天可積分16天;

達到1/32度：計算量至少提高30倍。

在存儲需求方面：

模式輸出(IO壓力)：每次IO壓力最少20GB，

達到1/32度。

而在研發能力方面，更是對復合型人才提出了很高的需求：

在模式擴展方面：針對大規模并行計算設計，改進模式代碼;

并行方案：針對應用設計 ，改進網格方案;

工具軟件：性能分析，計算優化。

構建海洋環境數值模擬系統

當然，辦法總比困難多，國家海洋局最終建立起三維、動態、實時、精準的海洋環境數值模擬系統，以創新的數字化技術加速海洋研究和海洋資源的開發利用。借助于高性能計算平臺所提供的領先性能和統一編程模型，將處理器與通用x86結構體系進行了完美整合，從而構建出海洋環境數值模擬系統，通過更快速的數據分析為實時監測海洋環境數據提供強勁的計算引擎與堅實的創新基石。

相信未來不久，洶涌的海浪潮涌，通過高性能計算技術我們會獲得更多關于海洋的奧秘!