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国产高性能计算机推动我国气象事业发展

    气象工作离不开高性能计算机,而且每隔三四年就有一次主机的更新,速度还要提高一个数量级。在前10年,我们还只能选择国外品牌高性能计算机,而近几年以曙光为代表的高性能计算机已经明显提升了气象服务的综合实力。曙光机在我国气象领域取得了非常广泛的应用,大大促进了中国气象科技水平的提升,为老百姓的日常出行和众多国家重大工程提供了强有力的保障。从日常天气预报到大型气候研究、从陆地到海洋、从地面水文气象到太空天气等领域,都活跃着曙光高性能计算机的身影。

10万亿次超级计算机显神通

    2004年,上海超级计算中心引进了国产10万亿次超级计算机曙光4000A。作为中国国家网格南方主节点,这台中国最快的超级计算机还承担了上海基础科研平台和华东地区信息服务的重任,其中就包括气象、海洋、环保科研院所和大学机构,这些用户承担了灾害预报、气候预测等研究任务,对工农业生产、环境保护具有重大意义。

    借助高性能运算服务,上海数值天气预报的出炉时间已经由原先的4小时缩短为2小时,水平分辨率从数十公里提高到3公里。上海台风研究所执行所长端义宏表示,超级计算机能够把上海6400平方公里“划分”成700多个方格,而数值预报可以每3小时一次预测出每一个方格内的气温、降水量、风向风速等天气情况,大大提高了上海市气象预报与服务的及时性与准确性。

2008:精确到奥运会场馆

    无论是对沙尘暴侵袭的提前预警,还是为2008年奥运会的成功举办保驾护航,北京市气象部门的天气预报水平都面临了非常大的压力。为了提高天气预报的及时性和精准度,北京市气象局在2003年筹备2008年奥运会气象保障服务体系建设期间,和中科院计算所和曙光公司进行合作,在曙光64位机群服务器上安装了数值预报系统。北京气象局总工程师王玉彬表示,“目前,北京气象局的天气预报服务能力在天气预报分辨率上已经从过去的15公里提升到了目前的3公里,受到了与我们共同筹备2008年奥运气象服务的国内外同行的高度评价。”专家估测,一台10万亿次超级计算机可以在1小时内,同时完成4次36小时的中国周边、北方大部、北京周边、北京市的2008年奥运会需要的气象预报计算,包括风向、风速、温度、湿度等,精度1公里,即能精确到每个奥运会场馆。

为神舟六号保驾扩航

    神舟六号载人飞船的顺利发射和返航对气候条件要求非常苛刻,异常的天气变化很可能带来意想不到的后果。比如,由于我国载人航天发射场采取“三垂一远”的测试发射模式,70米高的船箭组合体要在1.5公里长的轨道上转运,只要遭遇8米/秒以上的风就会有危险。为了保证天气预报的准确性,计算机需要采集更多的海量数据进行分析,而且要对飞船从上天到回收的全过程的气候变化都要有实时的跟踪监测。这些因素对计算机的性能、可靠性、稳定性都提出了极高的要求。曙光高性能计算机不仅参与了飞船从升空到回收的全过程,顺利完成了保驾护航的重大任务,而且其过硬的品质也充分证明国产高性能计算机已经完全有能力替代昂贵无比的进口产品,完成战略性的关键任务。

呵护母亲河

    自1950年长江委水文局成立以来,为长江防洪减灾和、三峡工程、南水北调、葛洲坝等大中型水利枢纽的设计、施工及流域规划、城市建设、环境保护等方面提供了准确可靠的水文情报预报、水文分析计算等资料和成果,取得了巨大的社会效益和经济效益。为了实现对长江流域的中短期数值预报能力,长江水文局采用曙光64位气象专用机,提高了长江防汛水文气象情报和气象预报工作的现代化水平。另外,曙光还与河海大学联合成立了国内首个致力于水资源处理的校企联合高性能计算实验室,利用数字仿真技术实现对水生态环境过程模拟和水资源的可持续开发利用,为国内水利、环境保护等行业的重大问题提供相应解决方案。

诊断高原气候变化

    中国西南地区是典型的的高原气候,曙光高性能计算机在西藏、四川、贵州等地都实现了成功部署。中国气象局成都高原气象所多年来以准确的预报、优质的服务为国防、重大社会活动、重点工程如西昌基地卫星发射、卫星回收、三峡工程大江截流等项目提供着气象保障服务,成为国家重点的气象单位。为了满足气象数据处理对超级运算能力和高存储的要求,成都气象所2004年引入了曙光气象专用高性能计算机TC1700A,兼容32位和64位应用,成为我国气象领域引进的第一台基于AMD 皓龙处理器的64位机群服务器,对提高我国天气预报水平,促进国内气象预报方法实现由半经验半理论的统计方法向现代气象数值预报迅速转变具有重要的借鉴意义。

为海洋资源开发把脉

    我国拥有大陆海岸线一万八千多公里,若包括海岛海岸线则共有海岸线三万二千多公里,所拥有的经济专属海域面积达到三百多万平方公里,拥有丰富的海洋资源,是一个巨大的聚宝盆。然而,要到海洋里寻找宝藏,就必须对海洋环境气候变化有着准确的掌握。国家海洋环境预报中心作为国家“十五”、“863”等重大科技攻关项目的主要推动者与实施者,非常重视现代化的气象监测手段。通过引进由16个节点构成的曙光4000L高性能计算机,用于我国海域的海洋环境数值预报,为我国海洋资源的开发和利用提供服务。此举标志着国产超级计算机已经进入了海洋气候预报的核心业务群,为我国海洋资源开发的快速发展奠定了良好的科研平台。

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