计算机技术在气象服务中的应用研究

计算机技术在气象服务中的应用研究
摘要计算机网络的快速发展是气象业务的网络化和信息化的桥梁和保障，为气象服务中数据传输和共享提供了便捷，为各气象部门不同数据要素的需求积累了数据。

计算机网络技术的应用不仅促进了气象服务管理和服务多样性，也推动了气象服务向信息化技术化发展。

关键词气象服务；计算机网络技术；计算机软件技术
1 气象服务的现状
我国的气象信息服务经过多年的研究与发展已经从传统的手工绘制天气图、以预报员经验为主的预报方式，过渡到现在的以数值预报产品为基础的、人机交互气象信息加工处理系统为平台的新型的天气预报方式。

21世纪的气象信息服务对于各种台风路径、区域性暴雨、沙尘暴等灾害性的天气预警，更加的准确和及时，为人们的人身安全和财产安全提供了又一保障。

但同时我国的气象信息服务仍然还存在着一些不足需要改进，例如缺乏精细化管理，与发达国家的预报水平相比还比较落后以及对气候变化的应变能力较弱等问题。

气象行业对大量信息进行收集，加工处理、分发和存档，气象业务工作要求必须存放各类信息，信息技术也渗透到气象行业的各个方面。

20世纪90年代以来，以气象通信网络，高性能计算机为代表的我国气象信息系统已取得长远进步，形成了一套比较完整、业务化的实时气象信息系统。

计算机软件技术的应用是建设气象信息服务系统必不可少的重要内容，计算机软件技术的运用推动气象信息服务向高科技、科学化方向发展。

因为气象信息是根据最近的天气形势，以及卫星云图和天气图的分析，结合有关气象资料、地形、季节特点、群众经验等综合研究之后得出的[1]。

2 计算机技术在气象工作中的主要应用
2.1 局域网技术应用
科技的发展使局域网技术不断更新，高速度的局域网成为气象信息传输手段，提高了气象信息和数据传输速度，相比之前的局域网技术可增速达10倍之多，保证用户在高速率大容量的网络环境下进行信息浏览，了解气象信息并达到更深层次的交流。

同时，计算机网络的应用可以使相关工作人员和管理人员进行实时远程高清会议，方便异地工作研討。

2.2 地面通信技术应用
目前，我国相关技术单位已经掌握成熟的互联网信息技术应用，而且已应用于国内的大多数气象站。

地面通信技术主要是把光纤由网络状变成环状，新型的网络传输又可以提升光纤传输的速率和容量，在一定程度上提高整个网络数据和
信息的调整运行入传输。

2.3 云计算技术应用
云计算主要是一种计算方案，主要目的是把一个或多个数据中心的资源以虚拟的形式提供给用户，供用户使用。

计算机网络的云计算能力非常强大，可以将气象部门的日常工作向计算机自动化转变。

云计算还可以为用户提供特定的个性服务，以促进气象服务区域性发展[2]。

3 气象高性能计算机系统升级改造
某气象高性能计算机系统根据计算资源需求划分为业务区和科研区，其中业务区共80个刀片服务器、科研区共90个刀片服务器，配有6台管理登入刀片服务器和14台I/O节点刀片服务器，千兆光纤互联。

3.1 登录节点改造
系统共6个管理登录节点（node171、node172、node173、node181、node182、node183），业务区和科研区各3个，现有配置为2颗六核2.2GHzCPU、16GB内存以及一块146GB的SAS硬盘，一块Infiniband网卡（20Gbps）和一块千兆以太网网卡，分别实现Infiniband交换机与气象局局域网互联，实现气象数据和应用产品传输。

改造方案包含三个方面，一是将node171、node172、node181、node182等四个节点的网卡升级为万兆网卡与气象局局域网互联；二是对所有管理登录节点的内存从原来的16GB升级为32GB；三是在确保信息安全基础上，利用Infiniband专用接口以直连方式连接高性能计算机的Infiniband交换机和气象局局域网，以简化node173、node183原有管理登录功能。

3.2 存储资源升级
对于存储系统，一方面要考虑扩容，满足未来的数值模式业务和气象科学研究需求，另一方面要重点考虑解决海量小文件存储问题。

根据对当前及未来三年业务和科研需求测算，在现有/data02存储空间116TB基础上，新增一套ParaStor200并行存储系统，分别配置容量为192TB的ParaStor200高带宽配置存储和高IOPS配置存储，前者配置2个索引控制器（4个24×4T的数据控制器）重点解决数据存储空间不足的问题，后者新增一个数据控制器（新增扩容39块600G2.5SAS硬盘至海量小文件存储容量为28T）解决海量小文件存储的问题，满足至少三年业务和科研数据的存储需求。

3.3 作业调度系统优化
一方面要解决高性能存储升级后原有作业调度系统的兼容性问题，一方面要满足超算资源有效监控和调度需求，本次改造重点是对高性能集群110个计算节点的作业调度系统进行升级，实现多集群统一监控平台，即可实现多地计算资源在同一软件界面的实时监控、基于移动终端的任务提交以及智能化监控整个系统
计算能力使用情况、存储使用情况、存储I/O情况。

4 结束语
经济社会的快速发展促进了科学技术的发展，同时为计算机自动控制技术控制效果提供了更高的要求，首先要使得计算机自动控制系统能够跟进时代的步伐，要对在实际的控制系统工作过程中出问题进行有效地化解和改进加强，使得计算机自动控制的普及程度得到提高和多样化发展，其次在实际的使用过程中要利用一切积极因素，对计算机控制系统进行不断地创新改进，对于计算机控制系统关键性问题要给予足够的重视，不能忽视关键部位的环节设计，最后，要任用专业性较高的相关技术人员，要求系统设计人员需要有较高的自动控制设计素养，才能更好地进行计算机自动控制系统设计和应用。

参考文献
[1] 张永录.气象行政执法相关问题探讨[J].科技创业月刊，2017，30（11）：105-106.
[2] 李望，韩超，颜祺.城市发展对气象探测环境的影响分析[J].建材与装饰，2017，（26）：248-249.。