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一种基于超级计算机的数值气象预报方法和装置

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-09-27 13:06:46

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”超级算力应用创新科技服务团| 李学智 | 2023-10-25 15:00:02
本申请提供了一种基于超级计算机的数值气象预报方法和装置,其首先获取用户输入的数值气象预报参数,所述参数包括目标区域area、目标时间段period、所述目标区域的水平分辨率r、最大期望运行时长Tmax、数值气象预报所用的平台核心数ncore1;并基于所述参数获取数值气象预报的运行时长T,且能够在所述运行时长T不满足需求的情况下,向用户推荐合适的计算规模以满足气象预报的时效性要求。该方法和装置可以有效帮助用户提前预判计算规模是否能满足需要,并在不满足需求时向用户推荐可满足需求的计算规模,确保预报任务的及时完成。
目前的数值气象预报中,对于不同区域,不同分辨率等不同规格的气象预报所需要的计算规模和运行时长存在极大的不确定性,而气象人员在进行气象预报时对于实效性要求极高。现在气象人员在进行预计气象预报所需计算规模和运行时长时,往往都是以以往经验为参考,但是如果计算平台或者要预报的目标区域的情况发生变化时,很有可能气象预报所需的计算时长也会发生极大的变化,最后导致气象预报不能在要求的时效内完成,这会导致在一些紧急保障性任务出现延后。此外,进行数值气象预报,通常需要占用大量的计算资源等,而传统的数值气象预报所用的平台并不能很好地满足其计算需求。本发明能够根据用户输入的参数,计算出数值气象预报所需的大致运行时间,也能够根据用户的时效性需求,计算出能够满足实效性要求的计算规模供气象人员参考,能够在一些任务中保证气象预报的时效性。

该成果提出的方法能够应用于气象数值模拟预报、空气质量模拟预报等方面,能够解决相关从业人员在时效性评估、参数设置方面的需求,减少不断测试的时间和机时开销。有一定的应用价值。

本发明由国家超级计算天津中心核心成员研究开发完成,成员包括雷秀丽、康波、孟祥飞、张天奇、李云龙、傅浩、菅晓东、郑刚。国家超级计算天津中心是2009年5月批准成立的首家国家级超级计算中心,部署有2010年11月世界超级计算机TOP500排名第一的“天河一号”超级计算机和“天河三号”原型机系统,构建有超算中心、云计算中心、电子政务中心、大数据和人工智能研发环境,是我国目前应用范围最广、研发能力最强的超级计算中心,为全国的科研院所、大学、重点企业提供了广泛的高性能计算、云计算、大数据、人工智能等高端信息技术服务。

本发明中的数值气象预报装置,能够根据用户的需求,进行目标区域范围、水平分辨率以及预报时间的设置,本装置能够根据用户的设置,计算出大致的运行时间,也能够根据用户的时效性需求,计算出能够满足实效性要求的计算核数供气象人员参考,这样就能够在一些任务中保证气象预报的实效性。同时,对于气象数据,能够通过天河超算平台上设置代理的方式进行单向传输,数据不会被主动传输到外网,以保障数据的安全性。

本成果拟通过技术开发、技术咨询等方式进行转化。