国防科大最新研发的全球海洋资料同化与预报系统（YHGO）业务化运行！

1

导读 （Introduction）

国防科技大学全球海洋资料同化与预报系统（YHGO）于2024年8月15日开始业务运行。该系统集成了三大核心技术突破：能从海面“透视”海洋内部的“智能重构技术”、能精准处理复杂海洋变化的“非线性非高斯同化算法”以及更符合真实海洋物理的“质量守恒模式”。预报效果检验表明，YHGO在海表温度和海表高度异常预报方面整体优于国际主流系统法国麦卡托GLO12V4，标志着我国在全球海洋预报领域迈出重要一步。

2

正文 （Main Text）

全球海洋预报系统对海洋科学研究、航运安全、气候变化评估等具有重要作用。传统预报系统在处理观测数据稀缺、复杂海洋非线性过程及真实物理机制方面面临瓶颈，制约了预报精度的进一步提升。

YHGO系统实现了三大核心技术的协同创新：其一，利用温盐剖面智能重构模块作为“洞察之眼”，基于机器学习技术，仅利用海表温度与高度观测数据即可重构海洋三维温盐结构，有效弥补了水下观测的不足；其二，采用局部加权集合卡尔曼滤波（LWEnKF） 作为系统的“精准大脑”，突破了传统同化方法对线性和高斯分布假设的依赖，能够更精准地处理海洋中的复杂非线性变化；其三，引入质量守恒海洋模式（MaCOM）为“物理骨架”，通过严格遵循质量守恒原理，真实模拟海水热胀冷缩对海平面和盐度的影响，纠正了传统体积守恒模式的物理偏差。

图1. YHGO系统组成示意图

在与国际主流系统GLO12V4的对比验证中，YHGO的海表温度预报误差更低、海表高度异常短期预报优势明显，展现出了优异的性能，整体达到了全球海洋预报的国际先进水平。

图2. YHGO 和 GLO12V4两个系统的预报效果对比 (图a为均方根误差（RMSE），图b为偏差（Bias）。图中有4个维度，分别为海表温度（SST）、海表高度异常（SLA）、温度剖面（TP）、盐度剖面（SP）。图例中1d代表1天预报、10d代表10天预报)

3

总结与展望 （Perspectives）

YHGO首次将智能重构、非线性混合同化方法和质量守恒海洋模式相结合，探索了多技术路线深度融合提升高分辨率海洋环境预报的新路径，为我国海洋防灾减灾、气候预测和海洋经济发展等诸多领域提供了科技支撑。未来，研究团队将继续优化三大核心技术的协同性能，特别是在减小系统性偏差和提升预报能力上寻求突破。

撰稿人：陈妍，鲍森亮

https://spj.science.org/doi/10.34133/olar.0121

文章标题：

The Yin-He Global Ocean Data Assimilation and Forecast System

文章作者：

Yan Chen, Senliang Bao, Yu Cao, Weimin Zhang, Huizan Wang

文章引用：

Yan Chen, Senliang Bao, Yu Cao, Weimin Zhang, Huizan Wang. The Yin-He Global Ocean Data Assimilation and Forecast System. Ocean-Land-Atmos Res. 2025;4:0121.DOI:10.34133/olar.0121

作者简介

陈妍

陈妍，博士，国防科技大学气象海洋学院助理研究员，主要研究方向为非线性资料同化方法和海洋环境预报。发表论文14篇、专利和软件著作权5项，出版《混合资料同化》专著。主持国家自然科学基金青年项目、国家重点研发项目子课题。

通讯作者

鲍森亮

鲍森亮，博士，国防科技大学气象海洋学院助理研究员，主要从事盐度卫星资料分析处理和三维海洋要素场智能重构研究。相关成果已在JGR-Oceans、Applied Ocean Research、Ocean Engineering等海洋领域著名杂志上发表SCI论文36篇（第一/通讯作者16篇），文章总引用量达300余次；公开授权国家发明专利12项（以第一发明人授权8项）；出版专著3部。主持国家自然科学基金青年项目，国家重点研发项目子课题，校自主创新基金等项目课题6项，作为核心骨干参与多项国家重大项目。

OLAR介绍

Ocean-Land-Atmosphere Research (OLAR) 由南方海洋实验室和美国科学促进会合作出版，入选2022年度中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目、2024年度广东省高起点英文期刊创办项目，海洋负排放国际大科学计划（Ocean Negative Carbon Emissions, ONCE）学术出版合作平台，已被ESCI, Scopus, INSPEC, DOAJ, GeoRef, CAB, ADS等20个数据库收录。本刊以海洋相关学科为重点，刊稿主题包括但不限于：海陆气相互作用、海洋碳中和、物理海洋学、海洋生物与生态、海洋地质与地球物理、化学海洋学、海洋气象学、大气物理与大气环境、冰冻圈科学、河口海岸学、海洋工程与海洋技术、海洋资源开发与利用。分享卓见，探索前沿，OLAR 诚邀您一起荟萃科学发现，共享学术盛筵！

期刊官网：

https://spj.science.org/journals/olar/

投稿系统：

https://www.editorialmanager.com/olar/

END

声明：欢迎转载、转发。气象学家公众号转载信息旨在传播交流，其内容由作者负责，不代表本号观点。文中部分图片来源于网络，如涉及内容、版权和其他问题，请联系小编处理。