光辉历程中国计算机发展50年专栏_气象行业计算机应用50年之二_人算_胜似_天算

光辉历程中国计算机发展50年专栏_气象行业计算机应用50年之二_人算_胜似_天算 光辉历程 中国计算机发展 50 年专栏?气象行业计算机应用 50 年之二 “人算”胜似“天算” 从古时候的祭祀求雨，根据节气变化预测天气，到现代的利用高性 能计算机辅助预测天气变化。计算机的性能在慢慢提高，天气预报 的准确率也在一步一步提升。 气象自动观测设备 文 / 本刊记者 石菲 古以来，中国是一个以农业 观测发报任务。的手抖动着，努力地一点点按着键 自 早晨七点，内蒙古阿尔山市下 盘。手被冻得很疼，气象数据又必 文明为主的国家，天气情况 须准点送出，只好用笔一个字母一 起了大雪。阿尔山市气象局测报员 与人们的生活密切相关。从古时候 小杜一边查看计算机数据，一边不 个字母的敲。 的祭祀求雨，根据节气变化预测天 断地望着表。7:40，他披上军大衣， 新中国成立后，地面气象观测得 气，到现代的利用高性能计算机辅 走出办公室。外面飘着大片大片的 到飞速发展，无论在台站网建设，观 助预测天气变化。 雪花，地面也积了很厚的雪。小杜 测技术的统一，仪器设备及观测质 “十一五”期间，我国将初步建 没有带手套，因为戴手套工作起来 量的提高上，都取得了显著的成绩。 立气象综合观测系统，基本形成面 不方便。先是查看地表湿度，然后 由于现代技术的采用，一些观测站 向行业和全社会的气象信息共享平 是地表温度。下百叶箱里的气 的地面气象观测将逐步由遥测自动 台，大幅提高天气预报的准确率。因 象数据后，他开始换取里面的温度 观测代替人工观测，观测人员可用 为天气预报属于诊断预测科学。对 试纸，小心翼翼的，换了几次都没 手持终端设备定时采集数据并直接 天气情况进行诊断预测，其准确性 有成功。 发送给计算机。这不仅减少了对记 随着科技和认识的发展，呈逐步精 阿尔山市气温南北温差大，冬 录的人为影响，而且增加了观测次 确的趋势，准确率不断提高，但永 夏寒暑悬殊。年平均温度为零下3.1 数并大大地提高了观测时效和质量。 远也不可能完全准确。计算的准确 ?，最冷月平均气温零下25.6?。最 率虽然不能达到百分之百精确，也 人工观测需要测报员一个站点 冷的时候，换温度试纸需要十分钟， 一个站点去看，去跑。不仅费时费 正在一步一步提升。 又不能戴手套。冬天的时候雪下的 力，还不如自动观测的时间灵活。自 很大，有时候能齐腰高，总是要“游” 动观测可以设定每间隔多长时间自 才能到站点。 动观测一次，甚至可以每隔半个小 时或者十分钟就观测一次。 回到办公室，小杜连手都没烤 自动观测取代人工 内蒙古阿尔山市气象局前身是 就立刻把数据输入计算机，敲键盘 内蒙古阿尔山气象站，始建于1952 年6月1日，位于兴安盟科右前旗阿 尔山镇(东经 119 度 59 分，北纬 47 计算机系统的建立和发展度 10 分)，是国家基本观测站，建 3 月 23 日是世界气象日，2006 建国初期的气象观测站后始终担负着每天 8 次定时地面 年世界气象日的主题是“预防和减 55 2006.3.20 第 10 期 www.ccu.com.cn 专 栏 责任编辑,石菲shifei@ccu.com.cn美术编辑,陈静 催出来的银河—?轻自然灾害”。混合性题目，银河 - ?(YH1)的国家气象中心承担着全国范围 我国气象事业的发展，离不开 平均速度是 CRAY- ?的十分之 的天气预报、数值天气预报、气候 高性能计算机的支持。银河,?、银 一。在银河 - ?上运行 T63L16 模式 资料加工处理和国内、国际气象通 河,?、曙光 1000、神威,?，国 需要50个小时才能得到模式运算结 信等重要业务，这些业务的开展都 产高性能计算机为我国气象事业的 果，这种运算速度不能满足实时天 和计算机有着密切的关系。 发展起到了不可忽视的作用。 气预报的。 1983年11月我国第一台被命名 1970 年 10月，国家气象中心气 此后，国家气象中心和国防科 为“银河”的亿次巨型电子计算机， 候资料室安装了 2 台 DJS , C2 晶体 技大学计算机研究所进行了一年半 管计算机(即 111 计算机)，111 计 历经 5年，在国防科技大学诞生了。 的技术谈判，为提高银河机的技术 算机运算速度是每秒钟2万次。1973 它的研制成功，向全世界宣布:中 性能，满足中期数值预报要求，国 国成了继美、日等国之后，能够独 年 9 月，又安装了 DJS-8计算机(即 防科技大学决定研制银河,? 立和制造巨型机的国家。 320 计算机)，320 计算机由晶体管 (YH2)计算机系统。1988 年 3 月 12 1992 年 11 月 19 日，由国防科 分立元件组成，采用磁心存储器，内 日，国家气象中心与国防科技大学 技大学研制的“银河—?”10 亿次 存 384KB，运算速度提高到每秒钟 签订了购买一个 CPU 的银河,? 巨型计算机在长沙通过国家鉴定。 计算机系统。 30 万次。1979 年对 320 机内存进行 由银河,?到银河—?，填补了我 后来，据银河,?研制的情况 了扩充，使其容量增加了一倍，达 1.档案库房 国面向大型科学工程计算和大规模 表明:1 个 CPU 不能满足中期数 到 768KB。 2.气候资料处理业务系统机房 数据处理的并行巨型计算机的空 值天气预报的要求。在各方努力 3.科技人员采用缩微技术整理气象档案 这三台计算机担负了国家气象 4.M , 160 ?、M , 170 通信机房 白。却很少有人知道，其实银河— 下，1992 年 4 月国家气象中心与 中心的高空气象资料处理，中国地 5.VAX计算机通信机房 ?的诞生很有戏剧性。 国防科技大学补签合同，使一个 6.9210工程计算机机房 注释:(本文部分图面气象年鉴、月报资料出版、全球 片选自气象出版社出版的《国 家气象中心50年》 和《中国气象50年》记录片。) 1 2 4 5 实时气象资料、地面信息处理等任数值预报业务系统的发 结束语 务。改变了原料气候资料整理中采 展在很大程度上依赖于高性 短短 2 期的篇幅，并不能 用电磁式卡片分析计算机仅能进行 能计算机的发展，特别是中 概括我国气象行业计算机发 简单的加减乘除的机械加工处理方 期数值预报要求计算的范围 展的历史。从 1950 年 3 月 1 法，使气候资料信息化处理能力大 大、分辨率高、积分时间长、 日军委气象局中央气象台成 大提高。 物理过程参数化描述更加复 立，到现在已经过去了 56 年。 杂，第二代中期数值预报模 为了加速气象事业的发展，提 式(T63L16 和 T106L19)只 56 年的时间，气象行业的发 高全球气象通信快速收集、交换和 有在巨型计算机上运行才能 展离不开计算机，特别是高 处理能力，1973年建设现代化的北 制作全球 10 天的预报产品。 性能计算机对我国的气象事 京气象通信枢纽工程(BQS 系统)， 业做出了不可磨灭的贡献。 当时，国家气象中心面临 1978 年 4月从日本日立公司引进安 此次报道从中摘选了气象通 着从美国引进先进的 CRAY- 装了两台 M-160 ?和一台 M , 170 信和高性能计算机在气象行 ?巨型机还是采用国产的银 计算机及相关设备。 业的应用，希望能够以行业 河 - ?计算机的选择。 M , 160 ?计算机用于建设国 的角度，通过一个侧面反映 为了了解银河 - ?的性 能，家气象中心计算机通信自动化系 我国计算机的发展历程。 数值预报人员九次赴长沙进行 模式 统，计算机峰值速度为每秒钟40万 气象行业计算机应用 50 计算和机器软、硬件性能测试。 测次，内存 2MB、磁盘 1.2G。1980 年 CPU 升级为 2 个 CPU 。1993 年 7年专栏本期起暂告一段落， 试结果表明:全向量题目银河 - ?2月系统正式投入业务运行后，使当 月又补签合同，由 2 个 CPU 升级 从下期开始，地震领域计算 的速度是 CRAY- ?的五分之 时北京气象通信枢纽一跃成为世界 为 4 个 CPU ，并要求对方完成资 机应用 50 年专栏将与读者朋 一，经过专家人工改造优化后，速 天气监视网中技术水平先进的气象 料同化系统的移植和开发。国家 友见面。 度可以到 CRAY- ?的二分之一， 通信枢纽之一。 气象中心也成为了银河—?的第 一家用户。 C 56 China Computer Users 2006.3.20第10期