气候变化的模拟与预测是当前大气、海洋领域世界性研究热点和难点之一，备受科学家、公众和各国政府的关注。地球系统模式是定量描述气候系统的数值模型，也是理解和预测气候变化、评估人类对气候变化影响的核心工具，其发展是全球变化领域的前沿，其发展是科学与技术并重，也是大气海洋等多学科与高性能计算乃至人工智能多领域的交叉。尽管当前地球系统模式取得了巨大的进步，但仍面临一些共性偏差问题。自然资源部第一海洋研究所通过引入小尺度海浪在海洋混合和海气通量上的作用，率先发展了两代耦合海浪的地球系统模式FIO-ESM，能够有效减缓模拟偏差，提高模拟和预测能力。本报告将围绕耦合海浪分量模式这一特色，以FIO-ESM模式中引入的浪致混合、斯托克斯漂流对海气通量作用、海浪飞沫对热通量作用和海表温度日变化过程等4种特色物理过程为切入点，阐述了两代模式发展的考量，总结了FIO-ESM在气候变化研究和短期气候预测上的应用，系统回顾了两代模式的发展历程，并对未来拟开展的工作进行了展望。

地球系统模式,海浪