中国气象局高性能计算环境
高性能计算应用案例
高性能计算应用案例高性能计算（High Performance Computing，HPC）是指利用超级计算机或者并行计算平台，采用高速、大规模、复杂的计算方法，用以解决科学、工程、商业和社会中的复杂问题。
下面将介绍几个高性能计算在不同领域的应用案例。
一、天气预报和气候模拟天气预报和气候模拟需要处理大量的气象数据和复杂的数学模型。
高性能计算通过并行计算的能力，可以加快天气预报的速度，提高准确性。
例如，中国气象局利用高性能计算技术，成功预测了2008年北京奥运会开幕式前一周的台风路径，为奥运会安全保障工作提供了重要依据。
此外，高性能计算还能够用于气候模拟，帮助科学家更好地理解地球的变化趋势，为应对气候变化提供科学依据。
二、基因组学研究基因组学研究需要处理巨大的基因序列数据，通过高性能计算，可以加快基因组测序和分析的速度。
例如，国际人类基因组计划利用高性能计算技术，成功测序了人类基因组，为医学研究和疾病治疗提供了重要的基础。
高性能计算还能够进行基因组比对、基因功能预测等工作，帮助科学家深入了解基因的结构和功能，促进生物医学研究的进展。
三、航空航天工程航空航天工程需要进行复杂的气动力分析、结构力学计算和飞行模拟等工作。
高性能计算提供了强大的计算能力，可以加速工程设计与优化，减少试验与验证的成本。
例如，中国的飞机制造商利用高性能计算技术，成功优化了飞机的气动外形设计，提高了飞机的飞行性能和燃油利用率。
高性能计算还能够进行飞行模拟，帮助飞行员培训和飞行安全预警。
四、金融风险建模金融风险建模需要处理大量的数据和复杂的数学模型。
高性能计算可以快速进行风险计算和模拟，帮助金融机构制定风险管理策略。
例如，利用高性能计算技术，可以进行蒙特卡洛模拟，评估金融产品的价值和风险。
高性能计算还能够处理大规模的金融数据，进行快速的实时数据分析，提高金融交易的效率和安全性。
五、药物研发与计算医学药物研发和计算医学需要进行大规模的分子模拟、药物筛选和临床试验设计等工作。
国家气象信息中心气候变化数据中心网络系统
国家气象信息中心气候变化数据中心网络系统采购需求（货物类）一、项目介绍1.资金来源：财政性资金2.系统概述数据中心网络系统将为气候变化应对决策支撑系统工程中的模式系统、影响评估与预测服务系统、配套的高性能计算机和存储系统提供高速、可靠、安全、稳定的基础网络运行环境，为相关科研和业务的正常开展以及用户办公提供良好、便捷的网络支撑环境。
该网络系统作为整个中国气象局大院局域网络系统的重要组成部分，共同承担全网核心路由的转发功能，实现全网的互联互通。
数据中心机房网络系统的设计目标是在对业务需求准确把握的基础上，通过采用先进、成熟、标准的网络技术，为国家级基础设施资源池气候变化数据中心机房所承载业务应用系统提供稳定高效的网络传输平台。
气候变化数据中心以集约共享的基础设施资源池作为资源载体和补充，主要承载各类气象应用端系统等业务网区气象业务和科研应用系统，提供统一的气象数据环境（所有气象数据、探测装备信息、管理信息、监控数据、音视频数据等），以服务接口的方式支撑气象应用（MICAPS、SWAN、CIPAS、MESIS、CAgMSS等），实现天气、气候、探测等加工处理算法的整合，融入一体化加工流水线。
气候变化数据中心和信息中心三楼机房承载的基础设施资源通过楼宇间光缆互连，共同构成统一的国家级基础设施资源池，并根据功能进行资源逻辑分区，可实现资源的共享使用。
气候变化数据中心机房共有154个机柜，机柜布局如下图所示。
各类资源规模数量如表1所示。
表1 气候变化各类资源规模数量以上各类资源网络需求如表2所示。
表2 气候变化各类资源网络需求依据国家气候变化影响评估平台体系建设要求，为气候变化应对决策支撑系统工程相关业务系统提供网络接入，按照各类资源网络需求及访问交互关系，将业务和管理分别组网，形成高效、可靠的局域网络环境，并与现有中国气象局骨干网络系统进行互连，实现气候变化应对决策支撑系统工程相关业务系统与其他国家级业务系统的网络访问。
气象计算网格模式预报系统的建立与优化
Ｅｓａ ｌｓ ｍｅ ｔａ ｄ ｏ ｔｍｉａｉｎ ｏ ｄ ｌｐ ｅ ｉｔｏ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｔｂ ｉｈ ｎ ｎ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｆｐ ｔｔ ｎ ｌｇｉ ｔｏ ｏｏ ｉａ ｏ ｕ ａｉ ａ ｒｄ ｏ
第２ ７卷第 １ 期 １ ２１ ０ ０年 １ １月
计 算 机 应 用 研 究
Ａｐ ｌｃ ｔ ｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｕ ｅ ｓ ｐ ｉ ａｉ ｓ ａ ｃ ｆＣ ｍｐ ｔ ｒ ｏ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ １ １２ ． ｌ
ＮＯ ． ２ Ｏ Ｖ ０１
气 象 计 算 网格 模 式 预 报 系统 的建 立 与优 化 术
ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｒ ｃ ｄ ｒ ｓ ｒ ｃ ｓｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｕ ｅ ．Ｒｕ ｎ ｎ ｅ ｕｔ ｎ ｉａ ｅ ｍｕ ｈ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｆＭＭ５ ｍｏ ｅ ｙ ｔｍ ｎ ｔｅ ｄ ｐａ ｆｒ ． ｎ ｉｇ ｒ ｓ ｌ ｉ ｄ ｃ ｔ ｃ ｅ ｒ ｎ ｅ ｉ ｒｖ ｍｅ ｔ ｓ ｆ ｏ ｄｌ ｓ ｓ ｅ ｏ ｈ ｌｔ ｍ ｏ
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国家发展改革委关于印发气象基础设施中央预算内投资专项管理办法的通知
国家发展改革委关于印发气象基础设施中央预算内投资专项管理办法的通知文章属性•【制定机关】国家发展和改革委员会•【公布日期】2022.03.10•【文号】发改农经规〔2022〕392号•【施行日期】2022.03.10•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】气象综合规定,预算、决算正文国家发展改革委关于印发气象基础设施中央预算内投资专项管理办法的通知发改农经规〔2022〕392号中国气象局：为贯彻落实党中央、国务院决策部署，进一步规范气象基础设施专项管理，根据《政府投资条例》和中央预算内投资管理的相关规定，我们制定了《气象基础设施中央预算内投资专项管理办法》。
现印发给你们，请认真执行。
国家发展改革委2022年3月10日气象基础设施中央预算内投资专项管理办法第一章总则第一条为进一步规范气象基础设施中央预算内投资专项（以下简称本专项）管理，及时发挥效益，依据《中华人民共和国气象法》《政府投资条例》《中央预算内直接投资项目管理办法》（国家发展改革委2014年第7号令）《国家发展改革委关于规范中央预算内投资资金安排方式及项目管理的通知》（发改投资规〔2020〕518号）等有关规定，制定本办法。
第二条本办法适用于使用中央预算内投资的气象基础设施项目，包括气象卫星、人工影响天气、海洋气象综合保障、气象雷达、信息化、观测站网、气象灾害监测预报预警服务、基层台站等工程，具体项目类型和支持范围可视情况作必要调整。
第三条本专项管理遵循符合规划、程序完备、进度可控的原则。
安排中央预算内投资的气象基础设施项目，必须符合国家相关政策和规划要求，项目前期工作完善，审批要件齐备，已按规定履行审批程序，并通过投资项目在线审批监管平台（国家重大建设项目库）进行调度和监管。
第四条本专项安排的中央预算内投资资金，采取直接投资方式安排项目。
第五条本专项中央预算内投资应用于计划新开工或续建项目，原则上不得用于已完工项目。
高性能计算在天气预报中的应用
高性能计算在天气预报中的应用天气预报是现代社会的重要组成部分，准确的天气预报可以帮助人们合理安排活动、生产计划以及应对自然灾害等。
而高性能计算作为一种强大的计算工具，已经在天气预报领域发挥着重要的作用。
本文将重点探讨高性能计算在天气预报中的应用，并探讨其对天气预报准确性的影响。
一、高性能计算的概念和特点高性能计算是一种基于超级计算机和集群系统的计算模式，它的主要特点是计算速度快、计算能力强大。
高性能计算具有分布式处理、并行计算和高度可扩展等特点，能够对大规模数据进行快速处理和分析。
二、高性能计算在天气数据处理中的应用1. 大气动力模型和数据模拟高性能计算可以运用在大气动力模型和数据模拟中，利用其强大的计算能力进行高精度的模拟和计算。
根据地球上不同地区和不同时间的气象数据，可以建立相应的大气动力模型，通过模拟和计算，预测未来一段时间的天气情况。
2. 数据收集和整理高性能计算在天气预报中还可以扮演数据收集和整理的角色。
通过对各地气象站点的实时数据进行收集和整理，并将其与历史数据进行对比和分析，可以更好地理解和把握天气变化的规律和趋势。
3. 数据处理和分析高性能计算对于天气数据的处理和分析起着至关重要的作用。
通过将大量的观测数据输入到计算机中，结合气象模型和算法，可以生成详细的天气预报结果，并对不同因素的影响进行评估和分析，进而提高预报的精确性。
三、高性能计算对天气预报的影响高性能计算的运用使得天气预报的准确性得到了显著提升。
通过高效的计算和模拟，可以更好地理解天气系统的复杂性，捕捉不同尺度的天气变化，从而提高预报的准确度和时效性。
此外，高性能计算还能够提供更多的空间分辨率和时间分辨率，使得天气预报的时空覆盖范围更广，能够更好地应对自然灾害等天气极端事件的发生。
同时，高性能计算的快速计算速度和大规模数据处理能力，使得天气预报结果能够更及时地传递给用户，提供更好的决策依据，帮助人们更好地规划生活和工作。
高性能计算在气候模拟中的应用指南
高性能计算在气候模拟中的应用指南引言：气候模拟是一项关键的科学研究，旨在预测未来气候变化，并为决策制定者提供准确的信息。
然而，由于气候系统的复杂性，模拟过程需要大量的计算资源和处理能力。
高性能计算（HPC）的出现为气候模拟提供了巨大的帮助。
本文将探讨高性能计算在气候模拟中的应用指南。
一、高性能计算的基本概念高性能计算是指利用并行计算和分布式计算技术，通过使用多个处理器和计算节点来执行大量计算任务的过程。
它具有较高的计算速度和较大的存储能力，能够处理大规模的数据和复杂的计算模型。
二、气候模拟的基本原理气候模拟是通过建立数值模型来模拟地球气候系统的运行机制，并根据模型中的参数和初始条件进行预测。
气候模型通常基于物理、化学和生物过程的方程组，并采用离散化的网格方法进行求解。
三、高性能计算在气候模拟中的应用1. 模拟尺度的扩大高性能计算能够处理大量的数据和复杂的计算模型，使得气候模拟可以扩大到更精细的空间和时间尺度。
例如，通过增加计算节点和处理器的数量，可以将模拟的空间分辨率从几十公里提高到几千米。
这种扩大尺度的模拟可以更好地捕捉气候系统中的微观过程，提高气候模拟的准确性。
2. 模拟精度的提高高性能计算能够提供更高的计算速度和更大的存储能力，使得气候模型能够使用更复杂的数值方法和更精细的网格分辨率来进行模拟。
这样，可以更准确地描述气候系统中的各种物理、化学和生物过程，提高模拟的精度和可靠性。
3. 模拟实验的设计和执行高性能计算可以快速且高效地进行模拟实验的设计和执行。
科研人员可以利用高性能计算集群进行多次模拟实验，通过调整模型参数和初始条件来研究不同的气候变化情景。
这样，可以在较短的时间内得到大量的模拟结果，为决策制定者提供更全面、可靠的气候预测。
4. 数据处理和分析高性能计算还可以用于气候模拟中的数据处理和分析。
由于气候模拟产生的数据规模巨大，传统的计算方法已经无法胜任。
而高性能计算提供了强大的数据处理和分析能力，可以对模拟数据进行高效的存储、检索和可视化，从而帮助科研人员更好地理解模拟结果。
气象大数据云平台算法集约化环境设计与应用
气象大数据云平台算法集约化环境设计与应用
霍庆;何文春;何林;高峰;陈士旺;徐拥军
【期刊名称】《应用气象学报》
【年(卷),期】2024(35)1
【摘要】气象业务系统集约化发展和“云+端”业务技术体制改革是实现气象业
务高质量发展的重要措施。
2020年中国气象局提出构建以气象大数据云平台为云、气象业务系统为端的“云+端”业务技术体制,明确气象大数据云平台作为关键基础技术平台的定位。
加工流水线作为气象算法的集约化环境,应用数算一体、高效任
务调度、可视化流程编排、容器等技术,实现气象算法的统一管理与高效集约调度
运行。
2021年加工流水线业务运行,支撑全国202个业务系统的实时运行,业务系
统性能提升1~10倍,集约化程度显著提高,对提升业务系统的运行效率、增强业务
系统的协同性、加速“云+端”业务技术体制改革进程和推进气象业务集约发展发挥了重要支撑作用。
【总页数】10页(P80-89)
【作者】霍庆;何文春;何林;高峰;陈士旺;徐拥军
【作者单位】国家气象信息中心;陕西省气象信息中心
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
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2.数据同步技术在气象大数据云平台中的应用
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高性能计算在气候模拟中的应用
高性能计算在气候模拟中的应用随着气候变化日益严重，对全球气候预测和模拟的需求也越来越迫切。
高性能计算作为一项重要的技术手段，为气候模拟提供了强大的支持。
本文将探讨高性能计算在气候模拟中的应用，从海洋循环模拟、天气预报模拟以及全球气候模拟等方面进行阐述。
首先，高性能计算在海洋循环模拟中的应用十分重要。
海洋循环模拟是研究海洋运动和温度分布的关键技术之一。
通过建立数学模型，研究人员可以利用高性能计算对海洋中的物理参数进行模拟，进而预测海洋的动态运行情况。
例如，通过对水温、盐度、风等因素的计算分析，研究人员可以预测出海洋的热带循环、寒带循环等情况，进而对海洋资源的开发和利用提供科学依据。
其次，高性能计算在天气预报模拟中扮演着重要的角色。
天气预报是人们日常生活中的一项重要服务，高性能计算在其中起到了至关重要的作用。
通过收集、分析和处理大量的气象数据，计算机可以进行天气模拟，提供准确的天气预报结果。
而高性能计算的强大计算能力，则可以更快速、准确地进行模拟计算。
天气预报模拟需要考虑大气中的湿度、温度、风速等多个参数的变化，由于计算量庞大，高性能计算成为了提高天气预报准确性的重要保障。
最后，高性能计算在全球气候模拟中也发挥着关键作用。
全球气候模式的建立和运算需要大量的数据支持和强大的计算能力。
通过对大气、海洋、地表和冰雪等不同子系统的模拟计算，研究人员可以更好地预测全球气候的变化趋势。
例如，利用高性能计算模拟全球二氧化碳排放与大气中的浓度分布，从而预测出未来的气候变化。
通过不断完善和提升全球气候模拟，可以为应对气候变化提供科学支持和决策依据。
总之，高性能计算在气候模拟中具有重要的应用价值。
无论是海洋循环模拟、天气预报模拟还是全球气候模拟，高性能计算都能够加速计算速度、提高模拟精度，为气候变化的预测和研究提供有力的支持。
随着技术的不断发展和计算能力的不断提升，相信高性能计算将在未来气候模拟中扮演更为重要的角色，为人类应对气候变化提供更加准确、可靠的科学依据。
2024年气象生态环境评估及研究进展
2024年气象生态环境评估及研究进展气象生态环境是地球大气层与人类生存环境之间相互作用的复杂系统，包括大气组成、气候变化、空气质量、生态平衡等多个方面。
当前，全球气候变暖、极端气候事件频发、空气污染等问题日益严重，对气象生态环境造成了严重影响。
这些影响不仅威胁到人类的生产生活，还可能导致生态系统失衡、生物多样性丧失等严重后果。
在全球范围内，气候变化是气象生态环境面临的最大挑战之一。
随着温室气体排放的增加，全球气温不断上升，极端气候事件如暴雨、洪涝、干旱、台风等也呈现出增多和增强的趋势。
这些极端气候事件对人类社会和自然环境造成了巨大破坏，给气象生态环境带来了极大的压力。
此外，空气污染也是气象生态环境面临的重要问题。
随着工业化和城市化的加速发展，大量排放的污染物对空气质量造成了严重影响。
特别是在一些工业密集区和交通拥堵区域，空气污染问题尤为突出，对人类健康和生态环境造成了严重威胁。
二、评估方法与指标体系为了全面评估气象生态环境状况，需要建立科学的评估方法和指标体系。
评估方法主要包括定量分析和定性描述两种方式。
定量分析通过收集和分析大量的气象、环境数据，运用统计学和数学模型等方法，对气象生态环境状况进行客观评价。
定性描述则主要基于专家的经验和知识，对气象生态环境状况进行主观评价。
在指标体系方面，通常需要综合考虑多个因素来全面反映气象生态环境的状况。
这些指标可以包括气象要素（如气温、降水、风速等）、环境要素（如空气质量指数、污染物浓度等）、生态要素（如植被覆盖度、生物多样性等）等。
这些指标相互关联、相互影响，共同构成了气象生态环境评估的指标体系。
近年来，随着遥感技术和大数据的发展，越来越多的先进技术和方法被应用到气象生态环境评估中。
例如，利用遥感技术可以获取大范围的生态环境信息，通过数据分析可以揭示气象生态环境的变化规律和趋势。
此外，机器学习等人工智能技术的应用也为气象生态环境评估提供了新的思路和方法。
气象信息系统
1.1 内涵与定位
气象信息系统负责收集、处理、存储、交换与
分发各种气象信息和相关非气象信息。承担信息的集 中统一管理，数据质量控制和信息服务。主要包括通 信网络系统、高性能计算机系统、数据处理与管理、 信息存储与信息共享服务。
信息系统与信息共享平台的内涵(1)
1、信息系统
信息系统是包括计算机、网络、通信、数据存储和数 据管理等系统在内的公共性基础支撑系统。
2、信息系统结构
信息系统结构是指信息系统内在的、支持高效组织运 行与服务的、在全国范围内不同层次部门、单位进行配置、 布局并有机连接成一个统一体的逻辑结构、物理布局和内在 联系体。
信息系统与信息共享平台的内涵(2)
3、信息共享平台
信息共享平台指信息系统为各方面用户提供信息系统 资源共享（数据、信息、计算等）的服务系统，是信息系统 面向用户的窗口。
开展了地面、高空和辐射资料的统计整编业务 围绕气象数据处理业务，建立了一系列规范和标准
开发气象数据资源，生产和制作了一批数据集产品
2
数据管理业务现状 我国建立了国家级、省级数据管理机构；各级数据管 理机构已经建立了对基本数据的收集、处理业务；对收集的 资料范围也有明确的分工，对主要探测数据的收集业务流程 不断完善；各级数据管理机构对主要常规观测资料按照规定 的时间进行审核、统计、整编，数据质量不断提高；大部分 数据在国家级、省级进行了存储和归档。针对科研、业务对 气象资料的巨大需求，各级数据管理机构均开展了数据的服 务工作。尤其是近年来，国家级数据共享服务取得了很大进 展。 近年来国家级数据管理机构注重了对数据管理技术标 准的制定，研制了“气象数据元数据格式标准”、“气象科 学数据集制作与归档技术规定”、“气象数据集说明文档格 式标准”、“气象资料的分类编码及命名规定”等技术规定。
中国气象超算发展历程
中国气象超算发展历程
中国气象超算的发展历程可以追溯到20世纪80年代末。
当时，中国气象社区认识到高性能计算对于提升天气预报和气候研究的重要性。
因此，中国国家气象局于1989年在北京成立了国
家气象中心的超级计算机中心。
起初，中国的气象超级计算机主要依赖进口设备。
在1990年
代初期，中国国家气象中心引进了美国Cray公司的超级计算机。
这架Cray-2D机器是当时中国国内计算能力最强大的计算机之一，并成功地应用于气象模拟和预报工作。
随着中国经济的快速发展，对气象超级计算能力的需求逐渐增加。
为了实现自主研发和生产，中国国家气象中心于2000年
在北京建立了气象超级计算机研发中心。
该中心聚集了众多国内顶尖专家和研究团队，成功研发了第一代中国气象超级计算机——“洪峰一号”。
该机器在当时的国际排名中名列前茅，并被广泛应用于天气预报、气候模拟和环境预警等领域。
随着技术的进步和需求的增加，中国国家气象中心继续加大对气象超级计算机的研发投入。
在15年的时间里，中国相继发
布了“洪峰二号”、“风云”、“三期”和“超算-1”等多代气象超级
计算机，并不断提升计算性能和精度。
其中，“超算-1”是目前
中国气象超算的最新一代机器，于2019年上线并投入使用。
这台机器在全球气象超算领域具有领先地位，能够提供更准确和高分辨率的天气预报和气候模拟结果。
当前，中国正致力于进一步提升气象超级计算能力，加强气象
预报和气候研究的科学水平。
未来，中国气象超算将继续在气象和气候领域发挥重要作用，并为国家和社会的发展做出更大贡献。
高性能计算在气象大数据处理中的应用
高性能计算在气象大数据处理中的应用气象大数据是指由多个数据源发布的海量气象观测、预报和业务数据。
这些数据来源包括卫星云图、地面观测站点、气球探空、飞机探测、海洋浮标等多种形式。
随着计算机技术的快速发展，气象科学界也利用大数据技术来提高预报准确性，保障社会安全。
高性能计算是气象大数据处理中的不可或缺的一部分，能够有效提高气象科学家的研究水平和预报能力。
高性能计算（High-Performance Computing，HPC）是指应用高速计算机来进行复杂计算任务的一种计算技术。
由于其高速性能、高可靠性、大规模存储能力和高效能计算算法，高性能计算被广泛应用在各种科学研究领域中，包括气象科学领域。
在气象预报中，天气现象的模拟是一个复杂的过程，需要考虑大量的气象数据和物理规律等因素。
由于气象现象的非线性、非平衡、非静态特性，传统的数值模拟方法已经不能满足预报精度的要求。
随着各类气象观测数据的迅速增加，预报系统需要大量的计算和存储资源，以保证气象现象的高精度模拟和预测。
为了解决这个问题，气象科学家开始采用高性能计算技术，通过将复杂的大气动力学模型与大规模并行计算系统结合起来，实现对现象的高精度预报。
具体来说，高性能计算在气象预报中的应用包括以下几个方面：1. 气象模拟高性能计算系统能够将巨大的气象数据进行高速处理，并将其转化为具有物理意义的数据模型，实现对天气现象的模拟和预测。
气象模拟需要处理的数据量较大，需要进行分布式并行计算，在计算速度和精度之间做出平衡。
高性能计算系统可以通过多核处理器、分布式内存、高速网络等快速计算组件实现并行计算，从而提高计算速度。
2. 气象数据处理高性能计算技术可以快速地处理、存储和分析气象大数据，以便对其进行适当的处理和解释。
气象数据处理需要将从各种来源获取的数据进行整合和处理，包括数据质量控制、数据格式转换、数据清洗和数据挖掘。
针对每种处理需求，高性能计算系统可以灵活地实现数据分布式存储和数据分析。
中国气象局关于印发《支撑气象高质量发展标准体系建设指导意见》的通知
中国气象局关于印发《支撑气象高质量发展标准体系建设指导意见》的通知文章属性•【制定机关】中国气象局•【公布日期】2024.01.15•【文号】气发〔2024〕11号•【施行日期】2024.01.15•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】气象其他规定正文中国气象局关于印发《支撑气象高质量发展标准体系建设指导意见》的通知气发〔2024〕11号各省（区、市）气象局，各直属单位，各内设机构：为加快构建支撑保障气象高质量发展的标准体系，充分发挥气象标准化对推进气象科技能力现代化和社会服务现代化的基础性、引领性、保障性作用，中国气象局组织制定了《支撑气象高质量发展标准体系建设指导意见》，已经局长办公会审议同意，现予以印发。
中国气象局2024年1月15日支撑气象高质量发展标准体系建设指导意见为全面贯彻落实《气象高质量发展纲要（2022—2035年）》和《国家标准化发展纲要》，加快构建支撑保障气象高质量发展的标准体系，进一步强化气象标准实施应用和制度属性，现提出以下指导意见。
一、总体要求（一）指导思想以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的二十大精神，深入贯彻习近平总书记关于气象工作重要指示精神，完整、准确、全面贯彻新发展理念，牢牢把握气象高质量发展的目标要求，加强重点领域重大方向优质标准供给，强化标准实施应用，充分发挥气象标准化对推进气象科技能力现代化和社会服务现代化的基础性、引领性、保障性作用。
（二）基本原则坚持系统观念。
服务气象高质量发展的战略目标和重点任务，坚持内外协同、齐抓共管、统筹协调，加强气象标准体系建设的总体布局和系统谋划，实现业务、服务和管理领域标准之间关联衔接，形成覆盖全面、协调配套、功能互补的标准体系。
坚持需求导向。
聚焦气象保障“生命安全、生产发展、生活富裕、生态良好”战略定位，对标“监测精密、预报精准、服务精细”战略任务，动态调整优化标准体系，突出重点优先发展方向，明确关键急需标准。
高性能计算在天气预测中的应用
高性能计算在天气预测中的应用一、引言天气永远是人们关心的话题。
而科技的发展让我们能够更准确地预测天气变化。
高性能计算是一种计算强度极高的计算机技术，可以在有限的时间内完成大规模的数据计算和处理。
高性能计算在天气预测中的应用，不仅可以提升预测准确性，而且可以缩短预测时间，有着重要的应用价值。
二、高性能计算在天气预测中的作用1.提升精度高性能计算可以通过更好的算法和更复杂的模型来提升天气预测的精度。
针对天气的动态性和变化，高性能计算可以提供更加准确的模型精度，让监测的结果更接近现实情况。
同时，高性能计算的运算能力可以大大缩短计算时间，从而实现天气预测的及时性。
2.增加决策效率在天气变化中，及时提供更准确的天气预报数据对于安全和福祉具有关键意义。
高性能计算通过提高预测的精度和速度，能够让决策人员更快地进行系统分析，提高决策效率。
急需掌握有关天气预报的信息时，高性能计算可以快速计算和分析数据，从而提供最有效的辅助决策信息。
3.智能决策充分利用高性能计算，科学分析大量的数据，不仅仅需要高性能计算能力，同时还需要更好的智能算法和大数据处理技术的支持。
而在这方面，高性能计算具有独特的优势。
借助大数据和人工智能技术，高性能计算可以更好地发现数据中的规律，从而做出更准确的预测。
通过智能化的算法模型和数据分析技术，高性能计算不仅能实现更好的预测，还可以帮助城市规划和城市应急管理等领域更加科学地应对天气变化所带来的不利影响。
三、高性能计算在天气预测中的应用示例高性能计算在天气预测中的应用非常广泛，下面就以拥有全球最快超级计算机“神威”计算机的中国气象局为例，简要介绍其应用情况。
中国气象局利用“神威”超级计算机，开展数值天气预报模拟实验，从而提高模式的准确性和时效性。
目前，数值预报服务已成为中国气象预报业务的主要形式。
同时，中国气象局利用数据挖掘及大数据分析技术，建立优化模式预报的智能算法和方法体系。
其中，通过构建大数据文件系统，实现数千万个业务应用之间的数据共享，进一步提升气象预报质量。
我国1956年以来取得的重要科技成果
我国1956年以来取得的重要科技成果我国《1956-1967年科学技术发展远景规划》中十二年期间各重点领域所取得的重要科技成果列举如下：1．国防及原子能l 1960年10月，中国第一枚近程地对地导弹研制成功。
l 1964年10月，中国第一颗原子弹爆炸成功。
l 1964年6月，“东风二号”中近程导弹发射成功。
l 1965年6月，我国自行研制的高空地空导弹打靶成功，并于1967年9月8日用该导弹击落来犯的U-2飞机。
l 1966年10月，中国首次发射导弹核武器实验成功。
l 1966年，中国第一枚中程导弹首飞成功。
l 1967年10月，中国第一颗氢弹爆炸成功。
l 1967年，我国自行研制的海鹰二号岸舰导弹发射成功。
2．无线电电子学中的新技术l 1958年，我国第一部国产半导体收音机研制成功。
l 1958年8月，中国第一台电子数字计算机（103机）诞生。
l 1959年9月，中国第一台大型通用电子数字计算机（104机）研制成功。
l 1960年4月，中国第一台小型计算机（107机）研制成功。
l 1964年5月，中国第一台5万次电子管型计算机（119机）研制成功。
l 1965年，中国第一台晶体管型计算机（109乙机）研制成功。
3．喷气技术l 1956年7月，沈阳飞机厂试制成功我国第一架喷气式飞机（歼5）。
l 1958年7月，我国自行设计制造的喷气中级教练机歼教I首飞成功。
l 1963年9月，超音速歼击机歼6首飞成功。
l 1965年6月，我国自行设计的第一架超音速飞机强5首飞成功。
l 1966年1月，两倍音速歼击机歼7首飞成功。
4．生产过程自动化和精密仪器、新型动力机械和大型机械l 1957年7月，昆明机床厂试制成功我国第一台高精度电感应坐标镗床。
l 1957年10月，鞍钢第二初轧厂试制成功我国第一台1150毫米初轧机。
l 1958年6月，长春一汽试制成功我国第一辆国产高级轿车。
l 1958年11月，中国第一艘远洋万吨轮“跃进”号下水。
中国气象局关于发布2018年度气象行业标准复审结论的通告-气发〔2019〕3号
中国气象局关于发布2018年度气象行业标准复审结论的通告正文：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------中国气象局关于发布2018年度气象行业标准复审结论的通告气发〔2019〕3号中国民用航空局，联合参谋部战场环境保障局，黑龙江省农垦总局、黑龙江省森林工业管理总局、中国盐业总公司，新疆生产建设兵团气象局，南京信息工程大学、成都信息工程大学，各省、自治区、直辖市气象局，各直属单位，各内设机构：按照有关规定，中国气象局组织对2018年以前发布的现行有效气象行业标准进行了复审，现将复审结论予以公布。
附件：气象行业标准2018年度复审结论附件2018年度气象行业标准复审结论序号标准编号标准名称复审结论备注1QX/T 1—2000Ⅱ型自动气象站继续有效2QX/T 2—2016新一代天气雷达站防雷技术规范继续有效3QX 3—2000气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范废止4QX 4—2015气象台（站）防雷技术规范修订待修订。
修订后转为推荐性标准5QX/T 6—2013气象仪器型号与命名方法修订待修订6QX/T 8—2002气象仪器术语修订正在修订。
项目编号： QX/T—2010—07，项目负责单位：长春气象仪器研究所7QX 10.1—2002电涌保护器第1部分：性能要求和试验方法修订完成修订。
QX/T 10.1—2018已发布，2019年3月1日实施8QX/T 10.2—2007电涌保护器第2部分：在低压电气系统中的选择和使用原则修订完成修订。
QX/T 10.2—2018已发布，2019年3月1日实施9QX/T 10.3—2007电涌保护器第3部分：在电子系统信号网络中的选择和使用原则修订正在修订。
GRAPES_GFS四维变分同化预报系统应用特征分析
影响很大，向量化指令需要根据应用的逻辑，取值范围 为 ０％ ～１００％。ＣＰＩ（ＣｙｃｌｅｓＰｅｒＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）表示每条 指令平均时 钟 周 期 数。 ＧＩＰＳ为 单 位 时 间 内 的 指 令 总 数，统计每秒钟执行的指令总数。ＣＰＩ越小或 ＧＩＰＳ越 高，表示指令执行效率越高。ＬＬＣＭ％为 ＣａｃｈｅＭｉｓｓ的 百分比，在 Ｃａｃｈｅ内存和物理盘中 Ｃａｃｈｅ是 ＣＰＵ读写 速度最快的，Ｃａｃｈｅｍｉｓｓ表示 ＣＰＵ在 Ｃａｃｈｅ中找不到 需要读取的页。Ｃａｃｈｅｍｉｓｓ会导致 ＣＰＵ花费更多的时 间在 查 找 和 读 取 以 及 内 存 替 换 上，降 低 了 ＣＰＵ 的 性能［１］。
工影响天气模式包含 ＣＰＥＦＳ和 ＧＲＡＰＥＳ＿ＣＡＭＳ；公共 服务模式包含全国风能太阳能预报、近海海上预报和 ＲＭＡＰＳ＿Ｗｉｎｄ系统等。
２０１８年 ４月，中国气象局派曙光高性能计算机系 统正式提供给用户使用，派曙光高性能高性能计算机 系统分为两个子系统（业务和科研），每个子系统计算 性能 ４００４．２５ＴＦＬＯＰＳ，存 储 物 理 容 量 ２３０８８ＴＢ。 ２０１９年 ８月，气象业务模式基本完成移植工作，派曙 光系统资源使用量随之增长，业务子系统 ＣＰＵ使用率 超过 ６０％，科研子系统 ＣＰＵ使用率高达 ８０％，存储资
目前，ＧＲＡＰＥＳ＿ＧＦＳ＿Ｖ２．４正式业务运行，每天运 行四个时次，分别是世界标准时 ００时次（０３：４０ＵＴＣ）、 ０６时次（０９：４０ＵＴＣ）、１２时次（１５：４０ＵＴＣ）和 １８时次 （２１：４０ＵＴＣ），业务系统包含数据检索及处理、台风涡 旋初始化、同化处理、模式积分、数据后处理和数据备 份等模 块，其 中 同 化 内 外 循 环 （４ＤＶａｒ）和 模 式 积 分 （ｆｃｓｔ）是 ＧＲＡＰＥＳ＿ＧＦＳ主要的并行应用模块，本文以 此为研究对象进行并行应用特征分析。
我国在超级计算机领域的成就
我国在超级计算机领域的成就1介绍超级计算机（Supercomputer）是一种超级高速计算机，又称为高性能计算机（High Performance Computer），拥有极高的运算速度和存储容量，并以其强大的数量级计算能力著称。
超级计算机被广泛应用于各种领域，例如科学研究、气象预测、军事模拟、金融建模等。
随着科技的不断进步，我国在超级计算机领域的成就也日益显著。
2国家超级计算机中心国家超级计算机中心（National Supercomputing Center，NSCC）由国家发改委和科技部共建共管，是我国超级计算机重点研究机构之一。
目前，NSCC已经成功研制出一批世界领先的超级计算机系统，为我国在科技领域的发展起到了至关重要的作用。
3天河系列超级计算机天河一号（Tianhe-1）是我国第一台超级计算机，在2009年6月被首次公布。
它由国防科技大学和国家高技术研究发展计划（863计划）共同研制，拥有当时世界最强的计算能力。
天河一号的大规模应用，使它成为中国高性能计算领域的里程碑。
天河二号（Tianhe-2）是一台宽度约1万多台普通个人电脑的超级计算机，于2013年6月问世。
天河二号拥有每秒钟33.86万亿次的峰值计算能力，是当时全球最快的超级计算机，是中国科技创新的重大成果之一。
天河三号（Tianhe-3）则是NSCC正在研制的下一代超级计算机。
根据计划，该系统将有望于2022年正式亮相，并且拥有更强大的计算能力。
4其他超级计算机除了天河系列超级计算机，我国还推出了其他多个超级计算机系统。
其中，由中国科学院计算技术研究所组织研制的神威·太湖之光（Sunway TaihuLight）是一款令人瞩目的超级计算机。
神威·太湖之光于2016年6月上线，它的峰值计算能力达到了每秒钟12.54亿亿次，是当时全球最快的超级计算机。
5应用领域超级计算机被广泛应用于各种领域，为科学研究和生产制造提供了强大的支持。
中国气象局关于印发《中国气象局工作规则》的通知(2013)
中国气象局关于印发《中国气象局工作规则》的通知(2013)文章属性•【制定机关】中国气象局•【公布日期】2013.06.18•【文号】气发[2013]55号•【施行日期】2013.06.18•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】气象综合规定正文中国气象局关于印发《中国气象局工作规则》的通知（气发[2013]55号）各省（区、市）气象局，各直属单位、各内设机构：《中国气象局工作规则》已经2013年6月8日召开的中国气象局第3次局长办公会议通过，现予以印发。
中国气象局2013年6月18日中国气象局工作规则第一章总则第一条根据《中华人民共和国宪法》、《中华人民共和国国务院组织法》、《中华人民共和国气象法》、《国务院工作规则》、《中国气象局职能配合、《内设机构和人员编制规定》等法律法规和有关文件规定，结合中国气象局工作实际，制定本规则。
第二条中国气象局工作的指导思想是，高举中国特色社会主义伟大旗帜，以邓小平理论、“三个代表”重要思想、科学发展观为指导，认真贯彻执行党中央、国务院的决策部署，严格遵守宪法和法律，全面正确履行职能。
坚持公共气象发展方向，紧紧围绕经济社会发展需求，全面推进气象现代化，促进中国特色社会主义气象事业持续健康发展，为推动经济社会发展、保障人民安康福祉、维护国家安全提供一流的气象保障。
第三条中国气象局工作的准则是，围绕中心、服务大局，以人为本、忠于职守，民主公开、依法行政，实事求是、务实清廉，改革创新、规范高效，坚持全心全意为人民服务的宗旨。
第二章职责分工第四条中国气象局实行局长负责制。
局长领导中国气象局的全面工作，并代表中国政府、中国气象局进行外事活动。
副局长协助局长工作，按分工负责处理分管工作；受局长委托负责其他方面的工作或者专项任务。
第五条局长出访和出差期间，授权一位副局长主持工作，代行局长职责。
副局长出访和出差期间，由局长或局长指定的其他副局长代行其职责。
高性能计算技术在极端天气模拟中的应用
高性能计算技术在极端天气模拟中的应用摘要：极端天气事件对人类社会和自然环境都会带来严重的影响。
为了更好地理解并预测极端天气事件，科学家们使用高性能计算技术进行天气模拟。
高性能计算技术的快速计算能力和高精度模拟方法使得科学家们可以更准确地了解极端天气事件的形成和发展规律。
本文将介绍高性能计算技术在极端天气模拟中的应用。
1. 引言由于人类活动以及自然环境的相互作用，极端天气事件正变得越来越频繁和严重。
极端天气事件包括但不限于飓风、暴雨、干旱、冰雹等。
这些事件给人类社会和自然环境造成了巨大的经济损失和生命财产损失。
因此，理解极端天气事件的形成和发展规律对于人类的生存和发展至关重要。
2. 高性能计算技术的基本原理高性能计算技术是一种基于超级计算机或者并行计算机集群进行高速计算的技术。
它以高度并行和计算效率为特点，可以对复杂问题进行大规模的计算和模拟。
高性能计算技术可以通过改进算法、提高计算速度和增加计算资源等方式，实现对极端天气模拟的精确计算。
3. 天气模拟的基本原理天气模拟是使用数学和物理模型，根据大气的力学、热力学和湍流等原理，以及气象观测数据作为输入，对天气系统进行仿真和预测的方法。
天气模拟需要考虑大气的三维结构、热力学过程、湍流效应以及边界条件等因素。
通过将这些因素融入模型中，可以模拟出极端天气事件的发展和演变。
4. 高性能计算技术在极端天气模拟中的应用高性能计算技术在极端天气模拟中的应用主要体现在以下几个方面：4.1 复杂物理模型的模拟极端天气事件往往涉及到多个影响因素的复杂相互作用。
通过高性能计算技术，科学家们可以使用更加复杂的物理模型，考虑更多影响因素，从而更准确地模拟极端天气事件的发生和演变。
4.2 大规模计算任务的处理天气模拟通常需要进行大规模的计算任务，如高分辨率的空间网格和长时间序列的模拟。
高性能计算技术可以通过并行计算和分布式计算等方式，将计算任务分解成多个子任务，并进行并行计算，以提高计算的效率和速度。
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中国气象局高性能计算环境
宗翔
国家气象信息中心 中国气象局 zongmy@
本文主要介绍中国气象局（CMA）高性能计算环境。首先介绍国家气象信息中心（NMIC） 情况，然后从数值预报的发展来阐述数值预报与超级计算机之间的关系。其次，介绍中国气象局 的高性能计算机，讲述中国气象局数值预报发展及计算机发展情况，以及CMA未来需求和计划。 文章还介绍了CMA的其它项目和国际合作情况。
图1、气象预报流程
根据录音和ppt文件整理,已经本人审阅
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பைடு நூலகம்
《高性能计算发展与应用》
2005 年第三期 总第十二期
图2、 中国气象局国家气象信息中心高性能计算机系统 见图2）总计算能力为23T Flops。其中有早期引进的 CRAY EL98、CRAY C92、银河、神威等，也有新引进的 IBM CLUSTER。然而，目前我们所拥有的计算能力还不 能够满足2008年奥运会的气象预报需求等新的需求，我 们还需要更大规模的计算机系统。 新引进的IBM系统性能指标如下： （1）376个P655节点、6个P690节点 （2）3200个POWER4+ CPUs （3）2套federal switch （4）30TB FastT900 盘阵 （5）峰值速度为21.5T Flops 其中，之所以采用2套federal switch，是从可靠 性的角度出发来考虑的。因为将要在这套系统上运行的 是实时业务模式，要能够进行定时、定点预报，所以对 可靠性的要求比较高。这套IBM系统既用于业务也用于科 研，其中1/3资源用作业务系统，2/3作为科研。 同时，在2004年我们为高性能计算机配置了海量存 储系统。存储系统采用HP的方案，用2个HP superdome和 4个HP rp7420作为数据处理服务器系统。该存储系统共 有12个STK带机，750TB在线容量。 4、 气象数值预报发展及计算机发展 中国气象局从1991年开始引进CRAY的Cyber992机 器，当时的预报模式是T42L9，分辨率达到320公里。 1993年引进国产银河-2，用于T63的运行。1994年到 95年又引进了Cray c92向量计算机，当时的预报模式是 T106和一个国内模式HALFS（区域预报）。从1996年开 始，中国气象局引进的机器开始从向量计算机转向了并 行计算机，这种变化对应用提出很大的挑战。1996年引 进IBM SP2计算机，用于MM5运行。1999年引进国产神威 计算机，其峰值达到384GFlops。同时引进88个CPU的 IBM SP，运行模式是T213。T213也是目前国家气象局的 主要业务模式，分辨率达到６０公里。在2002年，中国 气象局引进3台神威Cluster，峰值达到562G Flops，主 要用于气候研究，以满足人们对气候变化的日益关注。 2004年引进IBM高性能计算机系统，峰值为21T Flops， 同时引进的还有一台707GFlops的小系统。 从气象发展趋势以及高性能计算机的峰值速度统计 情况看，我们需要每3—5年引进世界先进系统，用于气 象服务研究。 5、 CMA未来需求和计划 （1）数值预报方面的未来需求和计划 首先是全球模式升级，就是从目前的T213模式升级 到T319L60。相对于T213模式，T319模式的网格划分更为 精细，分辨率也更高，对计算资源的需求也更大。 其次是资料同化技术研究，利用同化技术将卫星、 雷达资料经过处理后引入到数值预报模式，以提高数值 预报精度。利用同化技术进行数据处理是一项工作量很 大的任务，需要大量的计算资源。 第三，中尺度预报模式采用WRF模式。中国气象局 决定用WRF替代MM5来开展中尺度预报研究，并计划在 3至5年内完成从MM5到WRF的更替工作。 第四，及时预报。为了在2008年奥运会的时候能够 提供更为准确和精细的预报产品。 第五，集合预报系统建设。目前的集合预报系统 共有32个成员，所基于的预报模式是T106，今后要开展 32个样本的基于T213的集合预报研究。 （2）气候变化的需求 气候变化的需求非常之大，因此目前国家气象局高 性能计算资源的三分之一用来做气候研究。今后，我们 还将开展气候变化及其起因、气候变化综合评估、气候 与环境的交互作用、温室气体的排放及其影响评估等方 面的研究，并每年为IPCC提供气候变化报告，这都需要
1、 国家气象信息中心情况介绍 国家气象信息中心的前身是国家气象中心，现为 中国气象局独立业务中心。国家气象信息中心目前共 有256名员工，提供7*24小时服务，主要业务是通讯、 高性能计算机、网络和存储系统、数据处理和服务。中 心的主要任务一是为中国气象业务研究和发展提供一流 信息系统平台；二是加速信息共享，主要是数据、计算 机和网络资源的共享；三是作为WMO信息系统分中心（ GIS 中心），负责中国气象局与国外气象数据的交流和 交换。 2、 数值预报发展与超级计算机关系 图1简要说明了气象预报流程。该流程可以很好的 说明为什么数值预报需要计算机，为什么CMA拥有这么 强的高性能计算能力。
用 应 与 印 展 发 心编 算 计 算中 能 计 性 级 高 超 上海
气象预报分为4部分：第一部分是数据部分，也就 是观测系统。全国各省市地区都设有观测系统，包括常 规地面观测、探空观测、卫星和雷达系统。同时我们可 以同其它国家进行数据交换，获得全球气象观测资料。 这些收集到的资料在中国气象局进行数据前处理，这也 是第二部分，如数据库、归档和质量控制等。同时作为 模式运行资料，还要进行数据同化等，这需要大量的计 算机资源。第三部分是模式运行。模式的发展推动高性 能计算机的发展，模式的运行需要大量计算机资源。特 别是随着现代气象技术的发展，与其它学科如数学、物 理、化学、地球科学的结合导致了对计算机需求越来越 大。最后一部分是模式后处理。 3、 CMA的超级计算机 目前，中国气象局高性能计算机系统（具体情况