俗话说,“天有不测风云”气象信息作为支撑气象高质量发展的支柱之一,真的能够被准确地采集并预测吗?
事实上,目前中国的天气预报,尤其是晴雨预报准确率能够达到90%以上,这便是得益于超算近几十年的蓬勃发展。
气象事业发展之初,我们主要是利用天气图来进行气象预测,填图员需要将数以万计的数据逐个记录下来再交由预报员进行分析。这样得出的预报结论与古人看云识天:“天上钩钩云,地上雨淋淋。”一样具有很强的主观性,预报精准度和时效受到了极大限制。
直到1978年引进第一台高性能计算机,我国的气象部门才开始采用数值天气预报模式,自此我国的数值预报之路正式开启。
而不管是在收集和分析数据,还是在数值天气预报这样的关键环节中,超算始终扮演着无可取代的角色。
我们可以以台风为例,简单来讲,就是用一组大气运动方程组将大气和台风运动描述出来,气压、风、温度、湿度等数据是方程组的已知条件,包括台风运动、强度的变化等数据是方程的未知数。
在这个计算过程中,气象专家会对地球表面的大气进行立体网格化处理。网格越细,气象预报也就更精确。如果没有超级计算机,这些工作根本无法在有限的时间内顺利完成。
如今我们的超级计算机提供“数据、算力、算法”三统一的平台化服务,能够轻松支撑气象业务高效协同解决气象难题。
那么如此强大的气象超脑,又能让气象预测升级到何种水平呢?
举个例子,曾经气象计算的精度只能达到百公里,而现在气象科学家们已经把精度缩短到了1公里。这样的精度提升,对于算力的要求可是指数级的。
我们依旧以台风为例,如果有了神威·太湖之光的算力支撑,我们就能够提前5-7天对台风进行预测,台风路径预报24小时误差也能稳定在50公里左右。
“未来天气预报只会更懂你。”
当然,通过超级计算认识更多的地球规律,本身也意味着在经济、人文布局上占据了主动权。
我司作为超算“平台+运营”模式的先行者,通过对某智慧能源公司CFD程序进行全面、多层次优化加速,使其CFD业务运行速度在超级计算机上实现了整体提升,同等精准度条件下,结余机时费数百万。
同时,我们也与南京信息科技大学气象科学技术研究院有着紧密的合作关系,通过校企合作共同拓展校外实习基地努力培养更多超算人才投入到气象事业中,用超算助力气象发展。
未来我们还将继续探索更多可能性,因为高性能计算机领域的革新同样永无止境!