“海洋预报不能完全套用欧美的模式，那样会有很大的偏差，我们需要基于物理过程认知的原创突破，建立自己独具特色的模式。”坐在办公室的椅子上，乔方利回想起自己的科研之路，语气依然那样坚定。作为2022年青岛市科学技术最高奖获得者，自然资源部第一海洋研究所（以下简称“海洋一所”）副所长乔方利通过30年的潜心研究，让我国的海洋与地球系统的预测预报能力从“跟跑”到国际“领跑”，进入到世界科技第一方阵，在关键领域实现了国际引领。世界地球日前夕，中国海洋大学校友会青岛分会秘书长李晨钟、副秘书长李升成一行来到海洋一所，拜访了这位1984级海洋系物理海洋专业的老校友，受到了热烈欢迎。

1966年，乔方利出生于山东省庆云县的一个农民家庭。改革开放之初，当地教育师资条件还比较落后，初中六册英语课本，老师只完整教完了第一册。乔方利刻苦努力，考入县城最好的高中。1984年，18岁的乔方利以全县遥遥领先的考成绩考入中国海洋大学海洋系物理海洋专业。

1991年，乔方利校友硕士研究生毕业进入第一海洋研究所工作。为在海洋预测领域实现中国突破，他没有选择第一海洋研究所的“传统”优势海洋观测领域，而是博士期间师从中国工程院院士袁业立，三十年如一日投入物理海洋学的尖端领域——数值模式发展。

乔方利校友在导师指导下长期攻关。经过大量研究，他们认识到以往海洋模式的研究忽视了海浪的作用，并由此揭示了海浪产生湍流的机制，在国际上原创建立了浪致混合理论，在国际上率先实质性地将海浪、潮流、环流在模式中耦合起来，建立了全球首个“海浪-潮流-环流耦合”的海洋模式，大幅提升了上层海洋混合层的模拟与预测能力，实现了我国海洋模式的跨越式发展。时至今日，美国和欧洲国家十余个国家通过应用浪致混合理论，显著改进了其数值模式。

由于运算量巨大，发展海洋模式必须通过超级计算机实现。乔方利率团队与清华大学合作，通过使用当时排名世界第一的“神威·太湖之光”超级计算机，突破了并行计算的若干关键技术，使用了全机1000多万个CPU核，在全球范围内首次实现了海洋模式超千万核的高效并行，并行效率高达36%，处于国际前沿水平。

利用原创的浪致混合理论，乔方利团队建立了先进的海洋业务化预报系统，2012年开始受国际组织邀请对外发布，结束了东南亚地区没有海洋环境预报能力的历史。自2016年起，该预报系统已在泰国和马来西亚等国家实现了业务化应用。2018年，乔方利当选联合国“海洋科学与可持续发展十年规划（2021-2030年）”专家委员会成员，是我国唯一当选的学者，深度参与未来国际海洋政策的制定与推动。

一直以来，台风对沿海国家人民的生命财产安全构成巨大威胁。过去近30年，世界各国科学家通过不懈的科学技术攻关，大大提升了台风路径的预报精度，但台风强度的预报却几乎没有进展。

乔方利校友认为，台风强度预报一直没有突破的原因是缺乏对海洋与大气界面精细物理过程的科学认知。他带领团队，经过十余年科技攻关，在海气界面湍流过程这一国际难点问题上取得了突破：发现波浪破碎产生的飞沫可以大幅度增加海洋与大气之间的热量传递，从而使得预报的台风变强；而波浪产生的湍流混合以及降雨过程则可通过降低海表温度减少海气之间的热交换，使得预报的台风变弱。

基于上述科学认识，乔方利团队发展了一套适用于台风科学研究及实际预报的海气耦合新型台风模式。2018年，海洋一所正式对外发布了这一新型台风模式，2022年他带领团队又取得新突破，目前该台风模式正在国家气象部门业务化测试，大幅提升台风强度的业务化预报能力正在变为现实，我国沿海省市以及国际社会均能从该科学突破中受益。

气候模式是气候预测的核心，是保护和预测地球系统的关键。但此前国内外建立的气候模式均存在巨大偏差。因此，如何降低气候模式的共性偏差，成为摆在世界科技工作者面前的重大科技难题。

乔方利校友回忆说，“海洋是地球气候系统的控制者。我们经过反复推演，发现欧美气候模式之所以误差巨大，就是没有考虑波浪的因素。打个简单的比方，在陆地上，风往哪里吹，风应力是同方向的，但是在海洋上完全不一样，风应力的角度和风的方向是有偏差的，甚至能相差180度，这主要就是受波浪的影响。在海浪影响上层海洋以及海气通量方面，我们在世界上独辟蹊径，做出了独一无二的科技贡献，欧美等科技发达国家实际使用我们建立的理论，这是我们为世界科技做出的贡献。”

2020年，乔方利团队又把海浪飞沫等多个物理过程引入到气候模式中，成功实现了第二代地球系统模式研发，模式性能得到大幅提高，使我国进入了气候模式的世界科技“第一方阵”。