“云吃霧有雨，霧吃云好天”，“滿天亂飛云，雨雪下不停”……以前，努力耕作的人們根據經驗判斷天氣趨勢，并通過諺語代代流傳。經過時代的發展，現如今，天氣預報逐漸從一項基于經驗的推測和總結，逐漸演化成利用科技手段，不斷提升預報準確性的高科技產業。

尤其近年來，高性能計算、大數據、人工智能等新技術的普及，讓天氣預報的時間、地點都變得越來越精準。這不僅幫助各地區打好污染防治、防災減災攻堅戰提供強有力的技術支持，還可實時監測“碳源匯”數據，助力“雙碳”目標達成。

數字經濟高速發展下，廣東省氣象局也持續積極探索智慧氣象保障城市精細化管理新模式。在2020年廣東省氣象局便與華為在多個領域展開合作，雙方加快推進氣象數字化智慧化發展，共同打造創新融合發展的新業態，其中尤其以高性能計算成果斐然，為廣東省防災減災救災、應對氣候變化、賦能經濟社會發展起到重要作用。

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引入數據處理提升預報能力
傳統IT系統制約發展

在全球氣候變化的大背景下，我國也呈現出極端天氣氣候事件增多，暴雨、洪澇、高溫、干旱、低溫等極端性強、區域階段性明顯，異常情況多發、頻發的特點。由于短臨預報難度增大，氣象部門也被要求在1KM，500M尺度的區域預報模式上進行探索，亟需增強局部、短臨預報的能力。

致力研創更精準的災害性天氣預測模型，不少地區氣象局通過海量歷史數據學習，來推算云團變化和移動規律。不過，在數據分析方面，氣象數據的時空分辨率極高，數據量極大，普通服務器難以承受如此規模的數據處理和模型訓練。而且由于底層IT系統擴展能力、處理芯片承載數據能力的不足，讓以AI為基礎的預測和預報更是受限于瓶頸之中。

此外，為支持“雙碳目標”的落地，以及滿足人民群眾不斷增長的大氣環境保護需求，氣象行業需要增強在碳源匯、環境氣象模式等方向的服務能力。因此，廣東省氣象局還需要研發灰霾·臭氧·低碳一體化模式技術，建立灰霾·臭氧·低碳一體化環境氣象模式分系統，為廣東省環境氣象預報、制定合理的減排政策提供技術支持。

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華為提供底層技術支撐
充分發揮數值預報模式能力

多年以來，廣東省氣象局瞄準氣象科技前沿，研發了數值預報模式，該931高分辨天氣模式系統不僅為廣東氣象防災減災提供科技支撐，還為聯合國教科文組織、亞太經社會、東盟等國家和地區提供服務。據第三方評估顯示，該模式預報能力達到國內領先、國際先進水平。在此基礎上，百米級分辨率數值預報系統、區域碳源匯評估模式系統等數值模式也在蓬勃發展。

氣象數值預報模式和搭載模式的高性能計算機研發，均考驗著一個地區的科技水平。為避免數值預報在數據處理、硬件承載上出現問題，通過與華為的合作，廣東省氣象局引進高性能計算系統——“鯤鵬”高性能計算系統。該系統基于鯤鵬構建算力底座，包括近1萬個運算核心，峰值計算速度為近100萬億次，可充分發揮數值模式在科研和氣象預報業務中的重要支撐作用。

以CMA-TRAMS南海臺風模式為例，測試人員在“鯤鵬”高性能計算機上完成了今年第3號臺風“暹芭”的個例測試。結果表明“鯤鵬”與其他高性能計算機運行的模式結果精度接近，但單個節點計算能力提高了1.7倍，模式的運行速度更快。

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持續推進數值預報模式研究
攜手共進打造合作新樣板

據悉，今年5月，廣東省氣象局數值預報系統啟動了全面適配到“鯤鵬”高性能計算系統上運行的計劃。為保障模式在“鯤鵬”高性能計算機上順利移植、穩定運行，中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所技術人員聯合技術團隊解決了氣象應用的編譯、參數配置、運行效率等一系列技術問題。

目前，CMA-TRAMS南海臺風模式、環境氣象模式、碳源匯模式都移植完畢并先行測試。廣東省氣象局相關工作人員表示，“接下來將依托‘鯤鵬’高性能計算機發展碳源匯的評估、環境氣象預報以及臺風預報，不斷推進數值預報模式研究工作，堅持科技自立自強，更好地服務于廣東省經濟社會發展和防災減災需求。”

面向未來，華為將持續與廣東省氣象局合作，提供智慧氣象解決方案，包括高性能計算、人工智能、大數據等服務，助力氣象行業智慧化升級轉型，讓氣象預報算得快、測得準、服務好，聯合打造氣象工作新樣板。