国产气象模式复现NASA太空实拍影像中国科学报

近日，NASA阿耳忒弥斯二号绕月任务中，宇航员拍摄下1972年以来首张人类视角的地球全景影像，完整呈现地球大气、云层与地表的真实样貌，引发广泛关注。

最近，中科天机自主研发的气象模式SD3 “超级动力”交出了一份国产答卷：该模式提前24小时的数值模拟结果，与NASA太空全景实拍画面呈现高度一致，同时与葵花9号卫星实时观测图像精准匹配。从大范围环流、宏观云系布局，到局部云团细节、大气纹理特征，模拟画面与真实观测数据实现了较高程度的统一，直观验证了国产数值模式对大气过程的还原能力和模拟精度。

中科天机SD3超精细模拟对标NASA太空实拍。

与葵花9号卫星实时观测图像精准匹配。中科天机供图

大气系统复杂多变，局地强对流、地形扰动、微尺度风场等现象，一直是传统数值模式难以精确捕捉的技术难点。据了解，天机SD3全球平均分辨率达到6公里，中国区域精度提升至2.5公里，支持对任意直径1500公里区域进行公里级精细化解析。相较于传统模式，SD3能够刻画局地强对流、山地风场、海陆风环流等微尺度气象过程，改善了传统模式的精度局限。在模拟精度方面，经过调优与多项指标检验，温度、风速、湿度等常规气象要素模拟误差优于国际主流预报模式；在暴雨、台风、沙尘、强对流等复杂灾害性天气和复杂地形条件下，模拟稳定性和细节还原能力表现突出。

模拟能力的背后，是国产算力基础与自研架构的双重支撑。天机SD3适配中科曙光国产异构计算架构，实现全流程异构加速。数据显示，在同等业务精度与输出需求下，SD3计算资源消耗约为美国主流业务预报系统的1/24。在架构设计上，SD3采用全球-区域一体化架构，精简了计算链路，减少了误差累积，实现短临预警、短期预报和中长期季节模拟的一体化业务运行，适用于电力交易、电网调度、新能源功率预测等对时效性和精度要求较高的业务场景。

此次模拟与NASA实拍影像的吻合，也为数字孪生地球建设提供了技术验证。数字孪生地球的核心是实现对地球大气、环境、生态系统的实时仿真与动态推演，高精度数值气象模拟是其重要底层支撑。中科天机方面表示，SD3通过自主可控的国产技术体系，实现了“观测—数值推演—预判”的闭环能力。据悉，该团队正持续推进模式分辨率迭代升级，逐步向百米级超精细模拟发展，提升对极端天气的模拟与应对能力，为全球气象科研和数字孪生地球建设提供技术支撑。