2022冬奧 | 精準(zhǔn)氣象預(yù)測(cè)“算出來(lái)”

你知道氣象環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)員在賽場(chǎng)上的發(fā)揮影響有多大嗎？以自由式滑雪空中技巧賽為例，男子運(yùn)動(dòng)員的時(shí)速需要達(dá)到70邁才能夠完成特定難度的技術(shù)動(dòng)作，多一邁、少一邁，都會(huì)直接影響這一跳的成功率。一次小小的失誤都有可能危及運(yùn)動(dòng)員的生命安全。而賽道上的風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、能見(jiàn)度等諸多氣象因素不僅會(huì)影響到身體機(jī)能，還會(huì)帶來(lái)心理情緒上的波動(dòng)，最終對(duì)比賽結(jié)果產(chǎn)生不同程度的影響。

尤其在冬奧會(huì)賽場(chǎng)上，滑冰、滑雪、雪橇等眾多項(xiàng)目都需要在戶外雪地中進(jìn)行，氣象環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)員的發(fā)揮影響更為顯著。如果能夠提前掌握這些氣象信息，教練員就可以為運(yùn)動(dòng)員及時(shí)調(diào)整策略與戰(zhàn)術(shù)安排，運(yùn)動(dòng)員也更有把握發(fā)揮出更高的水平。因此，冬奧會(huì)氣象服務(wù)在預(yù)報(bào)時(shí)間上要精準(zhǔn)到分鐘級(jí)別，預(yù)報(bào)區(qū)域要精細(xì)到百米級(jí)別。

在北京冬奧會(huì)賽場(chǎng)內(nèi)，尤其是賽道出發(fā)點(diǎn)、起跳點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)等重要位置，隨處可見(jiàn)聯(lián)想高性能計(jì)算團(tuán)隊(duì)協(xié)助北京氣象局氣象保障團(tuán)隊(duì)布置的用于實(shí)時(shí)采集、定時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的自動(dòng)氣象站。賽場(chǎng)周邊也可以看到很多已建或新建的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。超級(jí)計(jì)算機(jī)會(huì)把這些移動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)回傳的動(dòng)態(tài)氣象監(jiān)測(cè)信息經(jīng)過(guò)統(tǒng)一梳理后，與常規(guī)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，模擬出未來(lái)一段時(shí)間某一地區(qū)的天氣氣候模型，從而為氣象預(yù)報(bào)提供精準(zhǔn)依據(jù)。

據(jù)介紹，張家口崇禮和北京延慶是冬奧會(huì)歷史上首個(gè)位于大陸性季風(fēng)氣候帶的賽區(qū)，氣溫更低、日夜溫差大，風(fēng)速更大、風(fēng)向更替明顯，這對(duì)氣象預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)性、及時(shí)性提出了很高的要求和挑戰(zhàn)。而從聯(lián)想在北京冬奧會(huì)中遞交的模擬結(jié)果來(lái)看，預(yù)報(bào)結(jié)果覆蓋了所有場(chǎng)館范圍未來(lái)24小時(shí)內(nèi)、精確到每百米的氣象預(yù)測(cè)。相較于2018年冬奧會(huì)每隔15分鐘更新一次的數(shù)據(jù)，2022年冬奧會(huì)的氣象預(yù)報(bào)可以做到每隔10分鐘更新一次，部分甚至可以做到每分鐘更新一次，達(dá)到了冬奧會(huì)賽事服務(wù)史上的最高標(biāo)準(zhǔn)。

如此高標(biāo)準(zhǔn)的氣象服務(wù)背后離不開(kāi)高性能計(jì)算技術(shù)的支撐。此次北京氣象局搭建的800臺(tái)高性能計(jì)算系統(tǒng)，滿足7×24小時(shí)無(wú)休的天氣、氣候及環(huán)境氣象業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，兼顧試驗(yàn)和業(yè)務(wù)研發(fā)的應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)了氣象預(yù)報(bào)的大升級(jí)。聯(lián)想集團(tuán)基礎(chǔ)設(shè)施方案業(yè)務(wù)技術(shù)顧問(wèn)李鑫介紹，聯(lián)想升騰X9000在1分鐘的運(yùn)算成果，換到家用雙核計(jì)算器計(jì)算則需要1年的時(shí)間。

然而，高性能計(jì)算帶來(lái)的巨大能耗問(wèn)題一直以來(lái)都是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。依托自主研發(fā)的溫水水冷技術(shù)，高性能計(jì)算在算力提升20倍的同時(shí)，能耗卻比以往降低了42%，為冬奧會(huì)增添了“綠色、低碳”的標(biāo)簽。李鑫表示，其核心技術(shù)原理是利用純凈水作為冷媒，采用間接式液冷方式對(duì)計(jì)算機(jī)服務(wù)器進(jìn)行冷卻，熱量還可循環(huán)利用。與普通的風(fēng)冷系統(tǒng)PUE2.0相比，聯(lián)想PUE（數(shù)據(jù)中心總能耗/IT設(shè)備能耗）可以做到1.2甚至1.1以內(nèi)，即1度電用于計(jì)算，0.1度電或者0.2度電用于散熱，能源再利用效率ERE達(dá)到了業(yè)界領(lǐng)先。

據(jù)他介紹，該溫水水冷技術(shù)方案已經(jīng)在馬拉西亞氣象局、瑞典于默奧大學(xué)北部高性能計(jì)算中心、哈佛大學(xué)文理學(xué)院計(jì)算中心、維也納科學(xué)集群、德國(guó)萊布尼茨高性能計(jì)算中心、北京大學(xué)高性能計(jì)算系統(tǒng)“未名1號(hào)”等多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用，創(chuàng)造了節(jié)能減排、低碳環(huán)保的全球行業(yè)價(jià)值。

高性能計(jì)算技術(shù)與溫水水冷技術(shù)猶如“兩駕馬車”并駕齊驅(qū)，為冬奧會(huì)氣象預(yù)測(cè)提供了重要保障。

當(dāng)下，北京冬奧會(huì)氣象保障服務(wù)正在緊鑼密鼓地部署中。據(jù)北京市氣象局介紹，目前已建成三維、秒級(jí)、多要素的冬奧氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和分鐘級(jí)、百米級(jí)的預(yù)報(bào)服務(wù)系統(tǒng)。冬奧氣象服務(wù)保障團(tuán)隊(duì)隊(duì)員邱貴強(qiáng)稱：“我們將抓住最后一次練兵機(jī)會(huì)，摩拳擦掌，期待2022年能夠把最完美的氣象服務(wù)寫在海陀山賽道上。”

作者丨宋婧

編輯丨連曉東
美編丨馬利亞