一、赛题简介

在全球气候变暖背景下，海洋热浪频发，对海洋生态与经济造成显著威胁。本次赛题聚焦海洋热浪事件的量化诊断，基于气候基准期的海表温度数据，运用统计学方法计算海洋热浪监测预报的核心指标。

 

二、赛题内容

为明确诊断海洋热浪事件，并计算其强度，需计算：

①海洋热浪阈值

②气候基准期内的气候态海温

以上两个指标可为监测预报海洋热浪事件、评估海洋生态影响提供关键量化依据，是海洋热浪业务预报与科学研究的核心指标，具体计算规则如下：

1.海洋热浪阈值  

气候基准期：1991-2020年共30年

数据资料：海温观测融合资料

计算方法：采用分位数的方法计算海洋热浪阈值。以每日为中心，前后各延伸5天，形成11天时间窗口，提取1991—2020年对应窗口期内共330天海表温度数据；将数据按升序排列后求取第90%分位数，再对逐日90%分位数序列开展31天滑动平均，所得结果即为当日海洋热浪阈值。计算公式如下：

式中：

T90(j)——每年第j天的海洋热浪阈值；

P90(Xj)——海温数据序列Xj的90%分位数；

Xj ——ys至ye年间，j-5至j+5天的表层海温日平均值；

j——每年的第j天；

T(y,d)——第y年，第d天的表层海温日平均值；

ys——气候标准期开始的年份，即1991年；

ye ——气候标准期结束的年份，即2020年。

2. 气候基准期内的气候态海温

气候基准期：1991-2020年共30年

数据资料：海温观测融合资料

计算方法：以每日为中心，前后各延伸5天，形成11天时间窗口，提取1991—2020年对应窗口期内共330天海表温度数据，计算其平均值，作为当日的全球海表温度气候平均态。计算公式如下：

式中：

j——每年的第j天；

TC(j)——第j天的海温气候平均值；

ys——气候标准期开始的年份，即1991年；

ye ——气候标准期结束的年份，即2020年；

T(y,d)——第y年第d天的表层海温日平均值，单位为摄氏度（℃）。

 

注意：

为了缩短计算时间，仅计算一年中的6月1至8月31日共计92天的数据。

 

三、结果验证

基础计算脚本：

使用下面命令启动基础脚本（具体提交脚本内容见get_climatology.sh）：

time matlab -nodisplay -nosplash -nodesktop < get_climatology.m

结果验证脚本：

已提供结果验证脚本，用于计算均方根误差；要求逐日均方根误差小于1℃，季度整体均方根误差小于2℃。若经季度时间与区域平均后的均方根误差超过2℃，则判定结果无效。

测试方法（具体提交脚本内容见clim_verification.sh）：

matlab -nodisplay -nosplash -nodesktop < clim_verification.m（验证脚本）

 

四、题目要求

1，运行时间通过脚本输出的real时间进行统计（如代码改写，在运行命令前加time记录时间）。

2，每支队伍最多可使用2台服务器运行（单机32核，最多可用64核心），每台服务器有4*国产异构加速卡可用。

3，可在当前matlab脚本基础上进行优化，支持代码改写（python/c/fortran等），支持gpu加速。

4，比赛成绩均需在指定平台上统一验证后作为最终统计结果。

5，可以通过ERA5/Climatology/下面的文件输出判断自己的运行效率（例如每天单个文件生成间隔是16分钟，后续优化到8分钟那整体提升基本也是倍数关系）。

6，为了合理利用资源，已限制脚本运行时间为2小时，运行超过2小时则判断任务优化效果较差会自动杀掉作业（参考脚本get_climatology.sh）。

7，本次提供的赛题没有加入31天滑动平均，不需要额外计算。

 

五、比赛平台说明

本届大赛初赛统一使用国产异构加速卡，详见服务器。

 

六、评分规则

1，比赛结果分为上机成绩、专家评审两个环节

2，上机成绩将在满足题目要求、确保结果精度的前提下，依据优化后的程序运行时间进行排名。

3，结果验证精度不作为上机成绩，但会作为最终专家评审的参考标准，均方根误差越小说明效果越好。

 

七、计算及结果验证细节

具体见MCC2026初赛服务器上机说明