揭秘气候监测前沿技术:联想高性能计算立大功
消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-05-14
从农耕文明时代的观云识天气,到工业文明时代的卫星遥感监测,依托技术的升级,生产力得以不断提升。但随着全球气候变化带来的威胁和挑战愈发严重,提升气候适应能力成为现阶段稳定生产力的重要举措。
近日,生态环境部等 17 部门联合印发《国家适应气候变化战略 2035》,对我国气候变化监测预警能力提出了新的要求,同时还强调要通过强化科技支撑等来提升气候适应能力。当全球进入以信息产业为主导的经济发展期,气象监测也在 5G、人工智能等技术的应用下,逐步走进"算力时代"。
作为中国数字经济的领导企业,联想集团在高性能计算方面具备雄厚实力,强力推动着气候监测"算力时代"的提速与深入。
"算力时代"
资料显示,20 世纪中叶以来,全球平均温度增速达 0.15℃/10 年,预计到本世纪中期,气候系统的变暖仍将持续,气候变化不利影响和风险将不断加剧。与全球气候变化整体趋势一致,我国气温上升明显,1951 年至 2020 年平均气温升温速率达 0.26℃/10 年,高于同期全球平均水平。
为提高气候风险防范和抵御能力,生态环境部等 17 部门于近日联合印发《国家适应气候变化战略 2035》,提出到 2035 年,气候变化监测预警能力达到同期国际先进水平,气候适应型社会基本建成等目标。文件还强调,在提升气候适应能力的过程中,要强化科技支撑。《气象高质量发展纲要(2022-2035 年)》也提到,加强人工智能、大数据、量子计算与气象深度融合应用。
同时,由于传统的数值模拟法是通过实验室内的大型计算机作数值计算,用物理方程表达天气演变,从而预测一段时间内大气运动状态和气象,但由于精准度与准确率有限,难以满足现代社会的发展需求。因此随着 5G、大数据和人工智能等技术与产业的深度融合,气象领域迎来了革新。
如基于 5G 技术高稳定、低延迟、大流量等优势,打造的 5G 水文气象综合监测平台,可实时采集水位、雨量等数据,有助于提升气象服务产品的精细化水平。另外,人工智能基于数据处理能力更强、预测准确性更高等优势,通过数据进行计算优化的方法,可以和数值模拟进行互补,提升气象监测水平。
从气象观测到数据收集,再到数据加工、分析以及得出结论,这个过程中最不可忽视的一个环节便是计算。如天气方程式的求解,对大量观测数据的处理,扩展观测范围等,都需要足够强大的算力提供底层技术支持。
可以说,在气象监测中,算力充当着 5G、人工智能等创新技术发挥作用的基座角色,离开算力支持,先进技术的应用便如纸上谈兵,无法有效解决实际问题。
联想屡有胜"算"
随着全球气候变化加剧,通过强化算力能力以提升气候监测水平,成为越来越多国家的共识,建造高性能计算设备是大部分国家的首选。
2020 年初,英国宣布将在未来十年内耗资 12 亿英镑打造天气预报专用高性能计算机,加快天气预报的速度;同年,美国国家海洋和大气管理局也宣布采购两台拥有 12 PFLOPS 峰值算力的高性能计算机,专门用于气象分析预报。另外,韩国与荷兰也在联想集团的帮助下,分别建造了高性能计算机"五号"、国家级高性能计算机斯涅尔,用于气象监测等领域。
在这方面,中国气象监测的表现更是十分突出。在今年的冬奥赛事中,联想集团为北京气象局搭建了 800 台高性能计算系统,满足了 7x24 小时无休的天气、气候及环境气象业务应用需求。相较于 2018 年冬奥会每隔 15 分钟更新一次的数据,2022 年冬奥会的气象预报可以做到每隔 10 分钟更新一次,部分甚至可以做到每分钟更新一次,达到了冬奥赛事服务史上的最高标准 -- 精确到分钟级和百米级的气象预报。
联想集团所具备的强大算力为冬奥赛事提供了出色服务,得到了多个国家部门的首肯,为此国家体育总局等单位还专门向联想集团致函感谢。不仅如此,在 2022 年高考语文"全国乙卷"中,联想集团提供的"'分钟级''百米级'精准气象预报",还作为科技亮点入选高考作文材料。
在服务器领域的提前布局,是联想集团拥有高性能计算优势的基础。作为数字化时代重要的基础设施之一,服务器为全网提供计算资源,而联想集团早在 1995 年就推出了第一台服务器产品。多年来,联想集团通过持续加大科研投入,不断增强硬核科技实力,提升高性能计算能力。
联想集团曾表示,未来三年的研发投入将在 2020/21 财年的基础上实现翻番,未来五年研发总投入将会超过 1000 亿人民币。据联想集团 2021/22 财年业绩报告显示,上一财年公司研发投入同比提升 43%,达到 130 亿人民币。
另外,为全方位充实三级创新体系,增强在"端-边-云-网-智"新 IT 架构各领域的核心技术科研攻关与创新开发能力,联想集团还计划增加 12000 名硬核科技人才。公开信息显示,在过去的一年里,已有近 5000 人加入联想集团的研发行列。
在强大技术实力的支撑下,联想集团形成了领先的算力优势。在 2021 年 11 月公布的全球性能最强的 500 台高性能计算机榜单上,联想集团独占 36% 的份额,连续第 8 次蝉联该榜单制造商份额第一。不仅如此,联想集团还七次荣获中国 HPC TOP 100 年度数量总份额榜首。
气象监测从玄学走向科学,从"人工时代"走向"算力时代"的背后,离不开国家对技术创新的长期重视,也离不开诸如联想集团等大型科技企业在各领域进行的应用和实践。联想集团高性能计算机正是其中的典型,在强大算力优势的支撑下,势必将加速气候适应型社会建设的步伐。
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