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三種大數(shù)據(jù)方法 超級計算改變天氣預(yù)報_數(shù)據(jù)分析師
2014-12-26
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三種大數(shù)據(jù)方法 超級計算改變天氣預(yù)報_數(shù)據(jù)分析師


你不能控制天氣，但科學(xué)家和科技工作者正在努力提高天氣預(yù)報的能力和水平。有數(shù)據(jù)顯示，天氣對全球GDP的影響超過33%。

提高天氣預(yù)報能力對于科學(xué)和計算都充滿了挑戰(zhàn)。自1950年以來，超級計算在天氣預(yù)報模型方面扮演著重要的角色，仍然被如今的天氣預(yù)報所沿用。不斷提升的計算能力，讓科學(xué)家和預(yù)報人員能夠以較之以往更快的速度取得結(jié)果，并對日益復(fù)雜氣象和特殊預(yù)報需求給予響應(yīng)。

大數(shù)據(jù)天氣預(yù)報

超級計算機、大數(shù)據(jù)應(yīng)用將能夠滿足未來氣象預(yù)報在三個關(guān)鍵領(lǐng)域的需求：

管理和利用龐大數(shù)據(jù)集

環(huán)境數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量和多樣性將以指數(shù)形式成倍增加，將對基礎(chǔ)設(shè)施傳、管理和存儲這些數(shù)據(jù)提出極大的需求，也要求更大計算能力模擬使用它。這也為公立和私營機構(gòu)研究人員專業(yè)化服務(wù)提供了新機遇。一個例子是利用新的觀測源，例如放置在汽車重傳感器。想象一下，成千上萬傳感器在市區(qū)提供實時的氣象信息，天氣預(yù)測模型通過數(shù)據(jù)海嘯的處理，用于對傳統(tǒng)的基于物理學(xué)的模擬方法進行加強。

提高模型的分辨率

高分辨率模型是一個關(guān)鍵因素，它以更好地評估長期氣候系統(tǒng)狀態(tài)，提高氣象預(yù)報能力，特別是對災(zāi)害性天氣的預(yù)報能力。美國國家大氣研究中心和伊利諾伊大學(xué)的研究人員使用藍水(Blue Waters)超級計算機對于桑迪(Sandy)颶風的模擬，已經(jīng)提高到500米分辨率，相當于幾個街區(qū)的預(yù)報。

解決技術(shù)障礙

鑒于天氣建模和分析變得更加數(shù)據(jù)密集型，需要更大計算能力，究人員必須更加關(guān)注性能瓶頸，如內(nèi)存、I / O、互連延遲和帶寬。天氣模擬需要成千上萬微處理器并行運算，突破硬件和軟件的可擴展性限制。此外，可擴展的操作系統(tǒng)、編譯器和應(yīng)用程序庫正在發(fā)揮作用。最終，底層技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施必須緊密集成，支持模擬和分析工作流程。

基礎(chǔ)設(shè)施提供模擬和數(shù)據(jù)驅(qū)動的分析能力，支持常規(guī)高分辨率天氣預(yù)測，推動專業(yè)氣象服務(wù)。未來氣象預(yù)報所需要能力，我們甚至不能想象：是從64年前什么時候開始預(yù)測天氣的。超級計算機創(chuàng)新至今跟上了社會發(fā)展的需求，而且它有望在未來幾年內(nèi)提供新的解決方案。

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