◎ 科技日报记者 付丽丽
前不久,英国政府宣告拨款12亿英镑(约合102亿公民币),用于研制新一代超级核算机,以便在2022年取得全球功能最强的气候预告超算。
说到超算,人们自但是然会联想到它被用于航天、勘探、生命科学等“巨大上”的范畴。但是,不为人知的是,看似与超算风马牛不相干的气候预告,也是超算使用最广泛的范畴之一。
在材料搜集和数值预告中
超算是强助攻
“在观测材料的搜集和剖析,以及数值气候预告这两个气候预告的关键环节中,超算扮演着至关重要的人物。”我国气候局数值预告中心高级工程师管成功说。
详细来讲,首要,大气观测数据来历于地基、空基观测。地基观测最重要的包含惯例气候观测台站进行的气温、气压、湿度、风等的观测,以及运用雷达取得雷达回波信息。空基观测则首要是使用极轨卫星和停止卫星获取卫星辐射率信息。将纷繁复杂的观测材料梳理得有条有理,再与惯例数据进行组合,调整为最接近真实情况的大气状况,这都需求超级核算机供给大力支持。
“其次,在取得地球大气观测数据后,气候部门将依据大气当时状况与周边环境,求取未来等间隔时间点的气候要素值,然后取得未来气候状况。”管成功说。
以人们比较重视的飓风为例,浅显地讲,便是把大气和飓风运动,用一组大气运动方程组描绘出来,气压、风、温度、湿度等数据是方程组的已知条件,气候体系的改变(包含飓风运动、强度的改变等)是方程的未知数,核算这个巨大的方程组单靠人力很难完结。
在这样的一个过程中,需求对地球表面的大气进行立体网格化处理。网格越细,预告的精度越好。
“就我国自主研制的GRAPES数值气候预告形式来讲,现在我国大地上均匀分布有近400万个格点有必要进行数值核算。没有超级核算机,这些作业底子无法在有限的时间内顺利完结。”我国气候局数值预告中心副主任沈学顺弥补说。
我国气候工作从手艺画图
到智能化预告
气候工作展开之初,制造气候预告以气候图为首要东西,需求填图员把数以万计乃至数十万计的数据、符号一个个填在气候图上,再由预告员进行手艺剖析。这种预告定论有很强的主观性,预告精准度和时效受到了极大约束。
数值气候预告的呈现,很快成为预告员们做出更为客观精确的气候预告的重要参阅。跟着数值预告技能和高功能核算机的展开,我国的现代化数值气候预告事务于上世纪80年代正式展开。
“从开始的水平分辨率300公里到现在水平分辨率3公里的数值预告体系,离不开高功能核算机的一路相随。现在我国自主研制的数值气候预告体系——GRAPES系列预告体系已在“派-曙光”上日夜兼程地工作。使我国气候预告水平赢得了更多的赞誉。”谈及这些,管成功较为骄傲。
还是以飓风为例,正是有了超级核算机、风云卫星等高科技手法的支撑,近年来,我国飓风途径预告24小时差错稳定在70公里左右,各时效预告全面超越美国和日本,达世界领先水平。相同,降水、雷电、雾-霾、沙尘等预告猜测精确率也全体得到提高。
“一公里内”精准预告未来可期
预备旅行,未出门就收到目的地的气候预告;要滑雪,可随时了解风向、积雪深度等各种气候指数;骑上同享单车,从APP里就能轻松获悉沿途气候情况……信任很多人都对这种精准的气候服务充溢等待。
“这种等待都会变为实际,未来气候预告只会更懂你。”沈学顺说,跟着数值气候预告和高功能核算的协同展开,区域范围内的数值预告精度将会进一步提高,“未来全球预告的形式分辨率将到达3—5公里、区域或局地预告的形式分辨率将到达100—1000米。”
这在某种程度上预示着,未来不管你身在城市的哪个旮旯,你所获取的气候预告都会是你周围一公里乃至是更小范围内的气候情况。“到时,气候预告将会为社会经济展开和公民生命安全供给更强有力的保证。”对此,沈学顺充溢信心。
来历:科技日报
修改:陈小柒
审阅:朱丽
终审:冷文生