奧運(yùn)氣象預(yù)報(bào)需要10萬(wàn)億次運(yùn)算
主持人:
徐祖哲北京市信息產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)
對(duì)話嘉賓:
王玉彬中國(guó)氣象局奧運(yùn)氣象服務(wù)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室副主任
吳正華北京市氣象局研究員
舒適良國(guó)家體育總局教授
邵宗有曙光信息產(chǎn)業(yè)有限公司技術(shù)支持部總經(jīng)理
奧運(yùn)會(huì)氣象預(yù)報(bào)服務(wù)對(duì)計(jì)算能力的要求有哪些?高性能計(jì)算發(fā)揮了什么作用?國(guó)產(chǎn)高性能計(jì)算機(jī)能滿足奧運(yùn)氣象預(yù)報(bào)的需要嗎?
晴天報(bào)成下雨,大雨報(bào)成小雨,都不是什么新鮮事。氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率如何提高?這對(duì)承載預(yù)報(bào)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)有哪些要求?
從48小時(shí)增至72小時(shí)
主持人:我們知道,奧運(yùn)對(duì)氣象服務(wù)要求很高,其中很重要的一點(diǎn)是準(zhǔn)確率要高。怎樣提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率呢?
王玉彬:隨著高性能計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,數(shù)值天氣預(yù)報(bào)是促進(jìn)未來(lái)天氣預(yù)報(bào)發(fā)展及提高天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的一個(gè)新領(lǐng)域。一般來(lái)說(shuō),提高NWP的準(zhǔn)確率可以從兩個(gè)方面努力:提高分辨率和采用更逼近真實(shí)大氣復(fù)雜物理過(guò)程的模式。這兩種方式有一個(gè)相同點(diǎn)是兩者都將帶來(lái)計(jì)算量的猛增。相同條件下,網(wǎng)格的密度每提高1倍,計(jì)算量要提高16倍,所以氣象服務(wù)對(duì)高性能計(jì)算的追求是無(wú)止境的。
當(dāng)前,NWP得到了明顯改進(jìn),主要得益于三個(gè)方面的改進(jìn):新的觀測(cè)系統(tǒng)提供了大量新觀測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)大氣層內(nèi)部動(dòng)力和物理過(guò)程認(rèn)識(shí)日益深入,高性能計(jì)算能力提高。應(yīng)該說(shuō),由高速計(jì)算機(jī)、大容量高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)、高速局域網(wǎng)組成的高性能計(jì)算環(huán)境為業(yè)務(wù)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)創(chuàng)造了基本的條件。
主持人:可見(jiàn)計(jì)算能力對(duì)氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率極其重要。氣象領(lǐng)域的計(jì)算特點(diǎn)是什么?對(duì)高性能計(jì)算機(jī)有哪些要求?
邵宗有:一般領(lǐng)域?qū)Ω咝阅苡?jì)算機(jī)的要求有兩點(diǎn):計(jì)算量大和數(shù)據(jù)量大。氣象領(lǐng)域是一個(gè)特殊的領(lǐng)域,它同時(shí)有上述這兩個(gè)特點(diǎn)。對(duì)生產(chǎn)廠商來(lái)說(shuō),這是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。另外,運(yùn)算時(shí)多個(gè)CPU同時(shí)計(jì)算,CPU之間要相互交換計(jì)算結(jié)果,因而CPU和CPU之間的通就顯得尤其重要。另一個(gè)挑戰(zhàn)是氣象資料的規(guī)模很大,對(duì)于存儲(chǔ)技術(shù)要求很高。
主持人:奧運(yùn)會(huì)要求3小時(shí)循環(huán)預(yù)報(bào),對(duì)計(jì)算機(jī)支持系統(tǒng)有什么新要求呢?
舒適良:應(yīng)該說(shuō),計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)在天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展方面是功不可沒(méi)的。
吳正華:在有了高性能計(jì)算機(jī)之后,復(fù)雜精細(xì)的大氣模擬才可以實(shí)現(xiàn)。如果是一天預(yù)報(bào)一次,計(jì)算機(jī)只需要一天算一次。奧運(yùn)會(huì)要求3小時(shí)循環(huán)預(yù)報(bào),這就要求計(jì)算機(jī)每3小時(shí)算一次。每計(jì)算一次,計(jì)算機(jī)都需要重新輸入資料,然后用新的資料開(kāi)始計(jì)算。要完成這樣大的計(jì)算任務(wù),計(jì)算機(jī)就必須有每秒10萬(wàn)億次的計(jì)算能力。在北京市政府的支持下,北京市氣象局引進(jìn)了