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光环大数据:三种大数据方法超级计算改变天气预报

时间:2017-11-15 11:02:24  来源:光环大数据  作者:光环大数据

  你不能控制天气,但科学家和科技工作者正在努力提高天气预报的能力和水平。有数据显示,天气对全球GDP的影响超过33%。

 

  提高天气预报能力对于科学和计算都充满了挑战。自1950年以来,超级计算在天气预报模型方面扮演着重要的角色,仍然被如今的天气预报所沿用。不断提升的计算能力,让科学家和预报人员能够以较之以往更快的速度取得结果,并对日益复杂气象和特殊预报需求给予响应。

 

  大数据天气预报

 

  超级计算机、大数据应用将能够满足未来气象预报在三个关键领域的需求:

大数据天气预报

 

  管理和利用庞大数据集

 

  环境数据的数据量和多样性将以指数形式成倍增加,将对基础设施传、管理和存储这些数据提出极大的需求,也要求更大计算能力模拟使用它。这也为公立和私营机构研究人员专业化服务提供了新机遇。一个例子是利用新的观测源,例如放置在汽车重传感器。想象一下,成千上万传感器在市区提供实时的气象信息,天气预测模型通过数据海啸的处理,用于对传统的基于物理学的模拟方法进行加强。

 

  提高模型的分辨率

 

  高分辨率模型是一个关键因素,它以更好地评估长期气候系统状态,提高气象预报能力,特别是对灾害性天气的预报能力。美国国家大气研究中心和伊利诺伊大学的研究人员使用蓝水(BlueWaters)超级计算机对于桑迪(Sandy)飓风的模拟,已经提高到500米分辨率,相当于几个街区的预报。

 

  解决技术障碍

 

  鉴于天气建模和分析变得更加数据密集型,需要更大计算能力,究人员必须更加关注性能瓶颈,如内存、I/O、互连延迟和带宽。天气模拟需要成千上万微处理器并行运算,突破硬件和软件的可扩展性限制。此外,可扩展的操作系统、编译器和应用程序库正在发挥作用。最终,底层技术基础设施必须紧密集成,支持模拟和分析工作流程。

 

  基础设施提供模拟和数据驱动的分析能力,支持常规高分辨率天气预测,推动专业气象服务。未来气象预报所需要能力,我们甚至不能想象:是从64年前什么时候开始预测天气的。超级计算机创新至今跟上了社会发展的需求,而且它有望在未来几年内提供新的解决方案。

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