中科天机指南

欢迎使用中科天机文档！本指南将帮助你快速了解和使用中科天机服务。

1. 中科天机数据开源项目背景

  在数字经济与社会发展深度融合的背景下，数据已成为推动科技创新、优化资源配置和提升治理效能的核心要素。气象数据作为支撑民生保障与产业发展的关键基础，其开放共享对突破行业创新瓶颈、释放数据价值具有重要意义。当前大模型技术正加速渗透科研与产业领域，而大模型的技术发展由数据驱动，兼具时空连续性和场景实用性的气象数据正是推动其在气象数据、灾害预警等领域深化应用创新的关键资源。放眼全球，气象数据开放共享已形成国际共识与行业刚需，欧洲中期天气预报中心（ECMWF）、美国全球预报系统（GFS）等机构率先践行共享机制，世界气象组织（WMO)以“全球数据交换承诺”推动跨国协同。中科天机数据共享项目应势启动，以开源理念为牵引，正式开启气象数据资源的开放与协同之路。

  中科天机数据共享项目以 “数据共享，AI 赋能” 为核心战略目标，构建起 “技术底座 — 数据生产 — 生态共建” 的完整路径：以先进的中科天机全球-区域一体化数值天气模式为坚实基石，依托曙光 AI 超算平台的强大算力，生成高质量、高分辨率的气象数据；通过开放共享这些核心数据资源，推动跨领域数据融合，打破 “数据孤岛”；最终，以数据赋能各行业应用创新，助力构建我国气象科技产业的繁荣生态，让气象数据价值渗透到更多场景。

  展望未来，中科天机的宏大愿景是赋能各行业的创新应用，为千行百业（如新能源、航空保障、低空经济、智慧水利、轨道交通、气象农业、航海远洋等）提供重要的数据支撑，推动气象数据要素与各行业深度融合。数据价值的充分释放离不开开放协作，我们热切期待与各界伙伴携手同行，在深化行业融合的过程中，共同激活气象数据的潜在价值，为行业创新发展添砖加瓦，携手共建一个开放共享、协同高效、繁荣有序的气象科技新生态！

2. 中科天机模式介绍

  中科天机全球-区域一体化数值天气模式，是中科天机气象科技有限公司自主研发的新一代气象数值模拟核心工具，构建起 “高分辨率、高准确性、高效率” 的气象模拟能力，显著突破传统数值天气数值模拟模式的性能边界。模式以创新的 “球立方” 坐标系为基础，搭载自主研发的 SD3（Super Dynamics on cube）动力内核，并采用 “有限体积元（FV）” 平流方案，从底层架构保障高分辨率情况下模式物理和动力耦合过程中的整体“质量及能量” 守恒。此外，该模式考虑了米级尺度的地形拖曳作用，使物理方案与动力内核的深度耦合，解决了高分辨率模式普遍存在的“灰区”（Gray Zone）问题，可全球或局地聚焦到公里级别，分辨复杂的地形地貌，提高复杂地形区的风速、温度、降水等气象要素的预测技巧。在数据同化上，模式依托多元数据 Quick 4D 同化技术，在保持高时空分辨率优势的同时，进一步强化气象模拟准确性。在计算效率上，作为全球第一例业务运行的异构加速气象数值模式，目前99%以上的计算均能在加速卡上完成，整体性能实现了数量级的提升。中科天机全球-区域一体化数值天气模式模式凭借底层架构、核心技术、运算效率的全方位突破，为气象数据服务提供了更强大的核心支撑，有力推动了气象数值模拟领域的技术革新。

  中科天机全球 - 区域一体化数值天气模式的核心竞争力源于其 “独家秘笈”—— 超级动力 SD3，这一技术体系如同模式的 “超级发动机”，不仅以 7 大关键技术为支撑构筑起精准、高效、智能的底层能力，更依托技术协同成功破解气象模拟领域两大核心难题。其中，7 大关键技术各有侧重：球立方网格设计规避了经纬网格的两极畸变问题，显著提升数值模式并行效率；异构加速技术推动业务运行效率大幅优化；全球自由变焦技术支持网格拉伸聚焦，可实现区域公里级超精细化模拟；非静力平衡假设能更真实还原中小尺度气象过程；超精细化地形数据有效提升复杂地形下的高分辨率模拟效果；动力与物理的深度耦合技术进一步提高分辨率数值模拟准确性；气象 AI 大模型则为模式的大尺度模拟性能提供强化支撑。基于这套技术体系，中科天机全球 - 区域一体化数值天气模式一方面解决了高分辨率数值模拟的 “灰区” 难题，进一步提升了高分辨率数值模拟能力；另一方面攻克了复杂地形下的气象模拟准确性问题，为精准捕捉复杂地形区域气象要素变化提供了关键保障。

  历经三十载潜心研发与技术迭代，又经五载精益求精的持续打磨，中科天机全球 - 区域一体化数值天气模式不仅完成了从技术攻坚到成熟落地的跨越，更已实现近五年稳定可靠的业务运行，成为经得起时间与实践检验的气象模拟核心工具。

3. 开源数据介绍

  中科天机数据共享项目以 “释放气象数据价值，赋能科研与产业创新” 为核心，率先开放核心的中科天机模式数据，包括中国区域3公里数据和全球12公里数据。气象模式数据作为气象科研、业务服务与行业应用的核心基础数据，其作用贯穿 “科学研究 — 业务预测 — 行业赋能 — 风险防控” 全链条，可全面支持气象科研、业务预报与行业应用。

  天机1中国区域3公里数据（TJ1-CN）是中科天机全球-区域一体化数值天气模式输出的中国区域加密至3公里的高分辨率数据。该数据覆盖65°E~145°E，5°N~65°N区域范围，提供每日4次、最长未来15天逐小时的模拟结果，涵盖160余个气象要素及13层气压层的垂直分布信息。该数据能精准捕捉我国复杂地形下的局部气象特征，满足科研端对精细化气象过程的研究需求，为区域级业务预报、行业场景提供高时空分辨率数据支撑。

  天机1全球12公里数据（TJ1-GB）是中科天机全球-区域一体化数值天气模式输出的全球区域12公里分辨率数据。该数据提供的区域范围在0°~360°E，-90°~90°N，提供每日4次、最长未来15天逐小时的模拟结果，涵盖 160 余个气象要素及 13 层气压层垂直分布信息。该数据可完整呈现全球大气环流、热带气旋、中高纬度寒潮等大尺度天气系统演变，为全球尺度科研、跨洲际业务提供稳定的数据参考。

4. 下一步

  后续，中科天机数据共享项目将持续丰富数据品类，拓展数据服务边界，赋能更多行业场景，计划开放的数据包括：中国区域公里级更高精度数据、全球次季节 12 公里气候预测数据、中国区域 2.5 公里低空三维气象数据、西太平洋台风专项数据、全球 12 公里沙尘模拟数据等。这些数据将针对性适配新能源功率预测、低空经济气象保障、智慧水利调度、台风路径研判等多元场景，助力 “气象 +” 与千行百业深度融合，推动气象科技生态持续繁荣。