什么是天气预报超级计算机?

 admin   2024-03-03 06:07   34 人阅读  0 条评论

一、什么是天气预报超级计算机?

对于关心天气预报的人们来说,这是一个前所未有的消息中国人终于拥有了国产超算、国产模型、国产数据“三合一”的国产高性能气象计算机系统。不久前,这款名为“排曙光”的重要民族乐器通过业务验收,正式“上岗”。


对于很多年轻的手机爱好者来说,购买手机首先考虑的就是它的硬件配置希望它有更强的处理器、玩流畅、存储空间大、兼容市面上大部分应用程序、使用时节省电量。最好不要发烧。


对于世界各大气象机构来说,他们对高性能计算机的需求与这些爱好者对手机的需求非常相似。——拥有更先进的架构、更强的计算能力、更大的存储容量、更加绿色节能,能够有效支持海量数据的处理和多种模型的运行,帮助气象部门科研、生产和发布天气预报更准确更快。


当然,和手机一样,高性能电脑也有自己的“使用寿命”,大概是6到8年。正因为如此,世界各大气象机构升级高性能计算机的新闻频频出现在报纸上。如今,我国的天气预报“大脑”也迎来了更新。上一次是4年前,当时是“进口产品”推出。


天气预报需要有多“硬核”?


高性能计算机系统,又称——超级计算机,或超级计算机。自2013年以来,它一直在全最强大的超级计算机中排名第一。国产超级计算机在硬件和应用方面的优越性能已广为人知。


但很多人并不了解,每天服务于人们生产生活的天气预报对超级计算的需求有多么迫切和严格。


中国科学院院士、中国科学院大气物理研究所研究员曾庆存表示,预测未来一个月、一年甚至几十年的气候,关系到国民经济的方方面面。夏季洪水、冬季雾霾、农业规划、能源布局等建设,在全变暖的背景下,气候预测变得越来越重要。但预测天气和气候是世界上最复杂的题之一。


古人通过看云来了解天空天上有云,地上有雨。这是根据个人经验过去的天气预报——。到了20世纪,人们发明并应用了气象仪器来测量大气状况,气象学开始进入“科学时代”。曾庆存说,特别是无线电的应用,可以将各地的气象观测数据及时收集到一个中心,绘制成“天气图”,但天气图仍然严重依赖预报员的主观判断。


从20世纪50年代开始,数值模型预测方法取得了成功。然而,60年来,天气预报的时空精度要求越来越高。数值模型已经从一个简单的正向方程发展成为世界上最复杂的软件项目之一。海量数据和数百万代码总是可以轻松占用计算设备的所有可用资源。


中国气象局提出的最新“计算”要求是高性能计算系统的峰值计算速度应不低于每秒8000万亿次运算,每个CPU核心的内存容量应至少为6GB,在线存储容量大于12-6PB,全系统可用性超过99等。


当时,国产超级计算机正在蓬勃发展,并已连续登上世界最强超级计算机排行榜的榜首。这款国产高性能计算机系统大放异,性能超预期——


峰值计算速度达到每秒8189-5万亿次运算,约为中国气象局此前使用的进口高性能计算机系统的8倍;内存总容量达到690432GB;在线存储物理容量23088TB;全系统可用性超过99,等等,一切都符合预期,无一例外。


据“拍曙光”相关负责人介绍,在系统架构上,它有两套相互备份的子系统,计算资源相对独立,存储资源共享。“这样,即使一套出现故障,另一套也会提供同样的支持,气象服务的可靠性将大大提高。”


如何打造气象“最强大脑”


该负责人还提到,为了支持气象新领域的研究,适应未来高性能计算机系统的发展,科研人员还专门在这套高性能计算系统中配置了小型测试子系统,以支持相关的研发和测试。希望这能为未来天气和气候模型在异构上的移植提供实验环境。


“这不是国产超算第一次助力气象业务运行,也绝不会是最后一次。气象强国和国产超算的未来值得期待。”该负责人表示。


当然,为了利用这种高性能计算机系统强大的计算能力,有一个无法回避的题如何合理分配资源,不让它们“打架”,造成计算资源的浪费,这也是一所大学的课题。题。


在这个高性能的计算机系统上,运行着众多的气象业务系统。它就像一个巨大的生产车间,每个节点都相当于一个工人,在车间里一起工作。这个车间的调度员需要一个高效的指挥工具,这样他才能站在全局的高度,指挥每个“工人”分工合作,实现最高的生产效率。


一款名为“Gridview”的作业调度软件是这个高性能计算机系统的“命令工具”,提供调度策略和业务流程监控。


截至目前,我国“风云”系列国产气象卫星的数据已全面应用于这套国产高性能计算机系统支撑的业务和科研业务。


据曾庆存介绍,目前全“三天天气预报”的准确率已达到70%至80%。如果是某个地区,比如我国南方的“3天天气预报”,准确率可以高于80%。与此同时,天气预报的时效也从早期的13天提高到57天。


在2018年9月至11月的短暂试运行期间,这套国产高性能计算机系统负责了冬奥会气象模型的运行、全国水平分辨率200m风能资源图的制作、全大气数据的开发等工作。再分析产品等,包括多项业务和科学研究职责。


其中,在2018年“玛丽亚”、“安比”、“山竹”等台风预报中,这套国产设备在全国天气预报会诊中发挥了“不可替代的作用”。


“现在,我们已经能够牢牢掌握台风信息了。”曾庆存说,近年来,不少台风24小时预报登陆点与实际登陆点相差50公里左右。——个台风的半径为1000公里。从相对值来看,50公里已经是一个很小的误差范围了。


二、台风玛丽亚是什么级别?

今年第8号台风“玛丽亚”最大风力为14级,但现已消散!


2018年第8号台风“玛丽亚”于7月11日上午9点10分在福建省连江市黄岐半岛沿海登陆,11日晚上8点移入江西,减弱为热带低气压。中央气象台于11日晚11点公布对其进行编号。


三、2018年台风级别是多少?

根据最新科学数据,21号台风“吉燕”已晋升为18级,18级超强台风已经诞生。这可能是2018年历史上最强的台风,几乎可以肯定,它将超过玛丽亚。已成定局,或者这就是2018年的“台风王”,成为台风王的概率非常大。是否会被冠以“台风王”的称号,还需要气象科学专家根据数据进一步判断。实在是太强大了。那么18级超强台风在历史上是罕见的。这场台风可不好惹。


四、马岛的历史背景故事?

英国和阿富汗之间的马岛***争端有着复杂的历史背景,经历了长期曲折的斗争。争议的焦点是谁首先发现并有效占领了这些岛屿。据现有文字记载,英国“幸福”号船长约翰斯特朗于1690年发现了两个主岛之间的海峡,并以当时英国海军财务大臣福克兰子爵的名字将其命名为“福克兰”。海峡”并首次登陆该岛。后来英国称该群岛为“福克兰群岛”。


18世纪初,许多法国人陆续到访该岛,并将其命名为“马来尤因群岛”。这个名字来源于法国远征的出发港圣马洛,后来的西班牙名字“马尔维纳斯群岛”也由此而来。


1764年,法国航海家路易斯-安东布干维尔海军上将率领的一支探险队首先在东岛建立了一个定居点,称为路易港。


1765年,约翰拜伦率领的英国探险队登陆西岛,建立了名为埃格蒙特港的定居点,并升起了英国国旗,声称该岛属于英国王室。


1766年,称霸海上的西班牙人踏上了马岛。他们声称,根据1493年教皇划定的分界线,这些岛屿属于西班牙管辖范围,应该属于西班牙。同年10月3日,法国人以24000英镑的价格将东岛卖给西班牙。


1770年,西班牙军队用武力将英国人赶出了西岛。1771年,根据西班牙与英国达成的协议,英国人返回西岛并重新驻扎在埃格蒙特港,但西班牙声称保留其***。1774年,英国以节省军费为由,主动撤回驻西岛的军队。


1806年,西班牙向拿破仑投降,英国趁机攻击西班牙势力,占领布宜诺斯艾利斯。然而,英国既没有派兵前往马岛,也没有任命总督;关岛十几年一直处于无政府状态。


1810年,布宜诺斯艾利斯人民起义,成立拉普拉塔临时政府。1816年,“拉普拉塔联合省”正式宣布独立,并声称继承西班牙对福克兰群岛的***。1820年11月,大卫朱厄特上尉将阿根廷国旗插在索莱达港的堡垒顶部。并宣布行使从西班牙继承的***。自1823年以来,巴勃罗阿雷瓜蒂(PabloAreguati)一直担任州长。


1829年,英国致函阿富汗外交部长,声明福克兰群岛归英国所有。


1833年1月2日,约翰詹姆斯昂斯洛船长率领的英国护卫舰“史诗女神”号驶入东岛索莱达港;第二天,英国国旗升起,英国宣布奉命对马其顿实行英国控制。该岛的***。驻扎在岛上的阿尔巴尼亚海军总督何塞玛丽亚皮内多中校和他的50名士兵被迫撤回布宜诺艾利斯。此后,马岛长期被英国占领,但阿根廷从未放弃***主张,一个半世纪以来多次对英国占领提出反对。


英国生物学家查尔斯达尔文(CharlesDarwin)在为期五年的环旅行中,乘坐海军探险船“小猎犬号”(HMSBeagle)访了福克兰群岛。他是第一个访该领土的名人,因此东岛上有一个“达尔文港”。


1948年,阿根廷和智利在马岛海域驻扎海军,遭到英国***。十年后,即1958年,这个题来到了联合国。


1964年,一名阿富汗飞行员降落在马岛并升起了阿富汗国旗。同年,联合国非殖民化特别委员会开始审议马岛题。经审议,建议特委会邀请两国政府举行谈判,和平解决争端。


1965年,联合国大会首次审议马岛题。阿富汗强调,马岛是西班牙殖民体系的自然组成部分,应根据反殖民宣言确认的领土完整原则归还阿富汗。英国坚持对马岛的***,强调居民的自决权。会议最终通过决议,敦促艾英立即谈判,和平解决题。1966年至1976年,联合国大会多届都作出了类似的协议或决议。


1966年,18名阿根廷年轻人劫持一架飞机降落在马岛,要求归还马岛。1971年,英国与阿根廷签署协议,英国同意逐步将岛上居民融入阿根廷,解决岛民题,使他们能够在阿根廷各地旅行并接受高等教育。1972年,阿根廷在距阿根廷港5公里处修建了机场,有定期航班。


1970年代初,勘探表明马岛南部海域可能蕴藏着丰富的石油、天然气和其他矿藏。1973年,英阿谈判气氛急转直下。1978年,两国恢复谈判。


1980年,英国外交官与阿根廷驻美代表谈判,提出了这样的想法将马岛***移交给阿根廷,但要求阿根廷将马岛长期租借给英国。A对此表示反对。同年12月,英国政府将这一计划提交议会讨论时,遭到了一些人的强烈反对。因此,英国政府表示,马岛居民对岛屿的归属拥有最终决定权。


英国和***双方还对南乔治亚群岛和南桑威奇存在争议。


据Argento资料显示,1756年6月29日,西班牙轮船“狮子”号首次接近南乔治亚群岛。船长将他们登陆的岛屿命名为圣佩德罗岛。1775年,英国水手约翰库克勘测了这些岛屿,绘制了地图,并将其命名为乔治三世群岛。南乔治亚群岛因此得名。1904年11月16日,一群阿根廷水手登陆南乔治亚岛;1905年1月1日,他们在格里特维肯港建立了一个气象站。1908年7月4日,英国宣布南纬50度以南、西纬80度以东的广大地区,包括福克兰群岛、南乔治亚群岛、南桑威奇群岛、南设得兰群岛和圣玛丽亚群岛在阿根廷。克鲁斯省的部分地区、智利南部省份以及整个火地岛都处于英国的统治之下。


1928年,阿根廷首次通过外交渠道提出恢复对南乔治亚群岛的***要求。1950年,英国人在南乔治亚岛升起英国国旗,没收了阿方斯气象站的所有设备,并将设备送回布宜诺斯艾利斯。1969年,英国在岛上建立了南极观测站和鲸鱼加工厂。


具有


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