3 月 19 日讯，前不久，英国政府宣布拨款 12 亿英镑（约合 102 亿人民币），用于研发新一代超级计算机，以便在 2022 年获得全球性能最强的天气预报超算。

　　这项 12 亿超级计算机投资的第二阶段预计将在 2032 年完成，届时可望让超级运算性能至少再提升 3 倍。预计在整个 10 年期间，该超级运算性能的合约价值约为 8.54 亿英镑，其他成本还包括对观测网络的投资，以及利用超级计算机的功能和计划办公室的营运成本。

　　为什么说气象预报需要超级计算机？

　　是因为气象需要实时处理、存储、查询、分析和统计海量气象数据。比如从太平洋上空流向大陆的气团，可能要飞行两到三天才能到达深圳。深圳市气象局利用卫星观测数据，在深圳超算中心，将气团的加速度、边界条件都计算出来，就能够预测气团到达深圳的时间与强度，再根据华南地区的气象数据作出综合判断——温度高就潮一潮，温度低就变成降雨，或者是强风暴雨。

　　大规模与高精度的大气数值模式计算，必须依靠大型的高性能计算机。

　　在资料收集和数值预报中超算是强助攻

　　“在观测资料的收集和分析，以及数值天气预报这两个天气预报的关键环节中，超算扮演着至关重要的角色。”中国气象局数值预报中心高级工程师管成功说。

　　以人们比较关注的台风为例，通俗地讲，就是把大气和台风运动，用一组大气运动方程组描述出来，气压、风、温度、湿度等数据是方程组的已知条件，天气系统的变化（包括台风运动、强度的变化等）是方程的未知数，计算这个庞大的方程组单靠人力很难完成。

　　在这个过程中，需要对地球表面的大气进行立体网格化处理。网格越细，预报的精度越好。

　　“就我国自主研发的 GRAPES 数值天气预报模式来讲，目前中国大地上均匀分布有近 400 万个格点需要进行数值计算。没有超级计算机，这些工作根本无法在有限的时间内顺利完成。”中国气象局数值预报中心副主任沈学顺补充说。

　　我国气象事业从手工画图到智能化预报

　　气象事业发展之初，制作天气预报以天气图为主要工具，需要填图员把数以万计乃至数十万计的数据、符号一个个填在天气图上，再由预报员进行手工分析。这种预报结论有很强的主观性，预报精准度和时效受到了极大限制。

　　数值天气预报的出现，很快成为预报员们做出更为客观准确的天气预报的重要参考。随着数值预报技术和高性能计算机的发展，我国的现代化数值天气预报业务于上世纪 80 年代正式开展。

　　“从最初的水平分辨率 300 公里到现在水平分辨率 3 公里的数值预报系统，离不开高性能计算机的一路相随。目前我国自主研发的数值天气预报系统——GRAPES 系列预报系统已在“派 - 曙光”上日夜兼程地运转。使我国天气预报水平赢得了更多的赞誉。”谈及这些，管成功颇为自豪。

　　还是以台风为例，正是有了超级计算机、风云卫星等高科技手段的支撑，近年来，我国台风路径预报 24 小时误差稳定在 70 公里左右，各时效预报全面超过美国和日本，达国际领先水平。同样，降水、雷电、雾 - 霾、沙尘等预报预测准确率也整体得到提升。

　　“一公里内”精准预报未来可期

　　准备旅游，未出门就收到目的地的天气预报；要滑雪，可随时了解风向、积雪深度等各种天气指数；骑上共享单车，从 APP 里就能轻松获知沿途天气情况……相信很多人都对这种精准的气象服务充满期待。

　　“这种期待都会变为现实，未来天气预报只会更懂你。”沈学顺说，随着数值天气预报和高性能计算的协同发展，区域范围内的数值预报精度将会进一步提高，“未来全球预报的模式分辨率将达到 3—5 公里、区域或局地预报的模式分辨率将达到 100—1000 米。”

　　这意味着，未来无论你身在城市的哪个角落，你所获取的天气预报都会是你周围一公里甚至是更小范围内的天气情况。“届时，天气预报将会为社会经济发展和人民生命安全提供更强有力的保障。”对此，沈学顺充满信心。

　　新超级计算机还将用于确保小区能够更妥善地为极端天气做好准备，这包括更精密的降雨预测，有助于快速部署防洪系统；让机场进行更好的预测，以便为潜在的断电作好计划；以及为能源部门提供更详细信息，协助其减轻潜在的能源中断和突波等影响。新的超级计算机也将增强英国的超级运算和数据技术能力，推动整个超级运算、数据科学、机器学习和人工智能(AI)领域的创新和技术。