9月20日至21日，“2025物理海洋前沿论坛”在山东青岛召开。论坛上，“海境·涡流大模型1.0”正式亮相，引发了海洋科学领域的广泛关注。

中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室主任杜岩受邀出席本次论坛，并作了题为“海境·涡流大模型：海洋非平衡态动力学与AI海流重构”的精彩报告。在报告中，杜岩主任详细介绍了“海境·涡流大模型”的研发背景、技术架构以及未来的工作方向，为参会者全面深入地了解该模型提供了清晰的指引。

海境·涡流大模型1.0。研究团队供图

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海洋非平衡态动力学作为海洋科学的前沿领域，是在现有地转平衡理论基础上发展起来的一门重要学科。海洋表层存在多种典型的海洋非平衡态过程，如Ekman流、近惯性流、潮流以及由波和风所致不稳定驱动的流（亚中尺度过程）等。这些过程约占海洋表层瞬时运动形式的80%，对气候变化和碳收支有着显著影响。

然而，当前海洋观测技术存在一定局限性。现有的海洋观测手段仅能刻画百公里尺度以平衡态为主的过程，依据地转平衡理论和卫星动力高度获得的海表流场，无法准确刻画海洋非平衡态过程，这成为了海洋科学研究中的一大难题。

针对上述难题，热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室海洋动力热力过程研究团队积极开展科研攻关，提出了利用海表动力高度和海表温度诊断海表全流的方法。该方法具备获取海表非平衡态海流的能力，为解决海洋非平衡态过程研究中的难点提供了新的思路。

由于海洋非平衡态过程可显著影响上层300-400米的海流，而这部分海流的获取方法一直是研究中的难点。在此背景下，“海境·涡流大模型”应运而生，旨在突破现有观测技术的局限，更准确地刻画海洋三维流场。

据介绍，“海境·涡流大模型”是一款端到端的海洋三维流场智能重构大模型。它创新性地利用海表高分辨率卫星遥感数据，通过智能映射技术，实现了对海洋三维全流场的快速现报。该大模型包含两套流场重构方案：

方案一，利用海表卫星数据结合SwinUnet模型直接重构次表层三维全流场。此方案能够有效重构上层350米的海表全流，为海洋科学研究提供了更详细的海流数据。方案二，利用海表卫星和三维温盐数据结合创新开发的SpadeUp模型重构次表层三维全流场。在有三维温盐输入的情况下，该方案能够进一步提高混合层之下（到550米）全流场的重构精度，为深入了解海洋内部结构提供了有力支持。

研究团队表示，未来将继续深化海洋动力学与人工智能方法的融合。一方面，拓展模型重构深度至上层2000米，并扩展至全球范围，以更全面地了解海洋的动态变化；另一方面，增强现报模块功能，提高数据的实时性和准确性。通过这些努力，为海洋环境保障应用和海洋动力学研究提供更加坚实的数据支撑，推动海洋科学领域不断向前发展。