沈文海:氣象信息化的意義及氣象云的作用
2015年1月18日,由北京大學(xué)信息化與信息管理研究中心和北大CIO班教務(wù)辦公室聯(lián)合主辦,CIO時代網(wǎng)承辦、北達(dá)軟協(xié)辦的第五屆中國云計(jì)算應(yīng)用論壇在北京大學(xué)成功舉辦,此次論壇以云計(jì)算的轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新為主題,將近200位
預(yù)報業(yè)務(wù)也是同樣,從最開始只能是發(fā)布趨勢預(yù)報,到現(xiàn)在每小時滾動更新,全天后,全情景的。
從氣象現(xiàn)在的整體發(fā)展趨勢我們可以看到,我們現(xiàn)在的氣象狀態(tài),如果拋棄信息技術(shù)的話,氣象業(yè)務(wù)和學(xué)科將一事無成。我為什么這么說?信息化工作曾經(jīng)一度在氣象部門不是特別受到重視,雖然在座的氣象部門的人不多,但我還是要隔空喊話,如果拋棄信息技術(shù),氣象部門將一事無成。
下面扼要談?wù)勎冶救藢π畔⒒睦斫猓畔⒒怯肋h(yuǎn)不會結(jié)束的,沒有信息化就沒有現(xiàn)代化,這是習(xí)總書記在去年2月份一次會議上提出的口號。說實(shí)在的,我們聽到這個口號真是百感交集,覺得黑夜終于過去了,曙光終于來臨了,從今年6月份起,氣象部門開始大規(guī)模的推動氣象信息化的建設(shè),由此導(dǎo)致我們最近這段時間忙得焦頭爛額,為了氣象信息化方案的制定在做相應(yīng)的一些工作。
總而言之,由于習(xí)總書記的這句話,我們大膽的提出了沒有氣象信息化就沒有氣象現(xiàn)代化的口號,這個口號已經(jīng)被廣泛的接納了。
第二,氣象信息化不是萬能的。
大家都知道,信息技術(shù)到目前為止還是無法取代科學(xué)研究的,我個人不太同意《大數(shù)據(jù)時代》作者的觀點(diǎn),認(rèn)為理論即將終結(jié),未來只須用大數(shù)據(jù)來說話。我個人認(rèn)為,氣象學(xué)科博大精深的理論和方法,是目前信息技術(shù)無法取代的,比如前面所提到的Rossby波、柯氏力,以及靜力學(xué)方程等,這些研究成果你就是把全球頂級的數(shù)據(jù)分析師都請來,也無法通過大數(shù)據(jù)分析予以導(dǎo)出。在氣象科學(xué)面前,現(xiàn)代信息技術(shù)的角色仍然主要是工具和手段,是敏捷強(qiáng)健的體魄,而大腦則是氣象科技創(chuàng)新,二者缺一不可。我之所以這樣說,是因?yàn)槲覀兦f不要由一個極端走向另一個極端,把信息化工作神化,認(rèn)為它可以解決所有問題。
第三,氣象信息化的內(nèi)涵和實(shí)質(zhì)。
由于前一段時間總體規(guī)劃的缺失以及管理的缺位,氣象部門的信息化建設(shè)存在很多問題的,經(jīng)不完全統(tǒng)計(jì),全國氣象部門用于氣象業(yè)務(wù)的服務(wù)器有4千多臺,這是官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),而且我覺得這個數(shù)字是被大大縮小了的,乘以1.5應(yīng)該是沒問題。國家級也不含糊,大家看圖,這是服務(wù)器,將近400臺。機(jī)房的情況也是一樣,各單位自己都要建。
我把當(dāng)前氣象部門的業(yè)務(wù)系統(tǒng)比喻成一個胖子,而且現(xiàn)在是越來越胖,如果不加以制止的話,還會繼續(xù)的肥胖下去,這些問題的產(chǎn)生原因很多,歸根到底是認(rèn)識問題,時間有限,不分析了。
所以,當(dāng)前氣象信息化的主要工作是消腫去冗,疏筋活脈,醒腦通絡(luò),強(qiáng)身健體,要把這個大胖子打造成誰見誰都喜歡的健康的人,目標(biāo)是為氣象部門鍛造一個敏捷健康的體魄,健康的特征是什么,對外界和自身狀態(tài)有全面敏銳的感知,對感知信息正確的理解和判斷,基于判斷做出準(zhǔn)確及時的反應(yīng),以及具有正常旺盛的新陳代謝,而這恰巧是智慧地球、智慧城市的基本特征,所以我們據(jù)此提出了智慧氣象的概念。時間有限,不再展開討論了。
氣象信息化與氣象科技業(yè)務(wù)管理創(chuàng)新的關(guān)系是什么呢?如果把科技、業(yè)務(wù)、管理創(chuàng)新比作為氣象部門打造一個睿智的大腦的話,當(dāng)今世界上存在的,最令人崇拜的科學(xué)家無疑是斯蒂文·霍金,我們都很敬仰他,但是大家都不愿意成為他,原因很簡單,因?yàn)樗眢w不好。打造睿智大腦,信息化可能難以承擔(dān),但是信息化可以打造一個健康的體魄,所以,創(chuàng)新加信息化等于氣象現(xiàn)代化。
第四,氣象云的地位和作用。總而言之,我們從去年9月份開始在策劃的氣象云的相關(guān)工作,是這樣的思路,大家看ppt,不再一一念了。
氣象云在智慧氣象中的地位是一個基礎(chǔ)平臺,氣象云在智慧氣象中的作用是構(gòu)成IT永遠(yuǎn)就緒的環(huán)境和態(tài)勢。氣象云是非常重要的,但是并不是氣象信息化的全部內(nèi)容,氣象云只是為氣象信息化搭就了一個良好的平臺。絕對不能有這種思想,認(rèn)為搭好氣象云,氣象信息化就萬事大吉了。在氣象云上所開展的各項(xiàng)工作,才是氣象信息化的主要內(nèi)容,也是未來氣象信息化成敗的關(guān)鍵。
第五,氣象大數(shù)據(jù)縱橫談。
氣象數(shù)據(jù)的主要來源不是互聯(lián)網(wǎng),而是氣象探測系統(tǒng)。進(jìn)入21世紀(jì)以來,氣象部門了長達(dá)近十年的觀測系統(tǒng)更新改造,觀測數(shù)據(jù)量迅猛增長。
一個是地面觀測資料,到2000年以前,每個縣設(shè)有一個觀測站,每天觀測八次,是人工觀測。進(jìn)入21世紀(jì)以后,把人工觀測改成了自動觀測,人類居住條件這一限制沒有了,于是觀測站的數(shù)量大幅度增加,由原來的三千個站不到,擴(kuò)展到現(xiàn)在的五萬多個站,觀測頻次由原來的三小時觀測一次,加密到了現(xiàn)在的五分鐘觀測一次,數(shù)據(jù)量翻了670倍。到2020年,觀測站有可能由五萬個擴(kuò)展到七萬個,甚至十萬個,觀測頻度由每五分鐘一次,可能會進(jìn)一步加密到每一分鐘觀測一次,資料量還會增加幾倍。
第二個數(shù)據(jù),天氣雷達(dá)。在2000年以前是15部,現(xiàn)在是260部左右,未來是差不多,總而言之,數(shù)據(jù)量也是很大的,大家看圖片。
第三個數(shù)據(jù),氣象衛(wèi)星,現(xiàn)在氣象衛(wèi)星是所有氣象信息當(dāng)中最大的一部分,現(xiàn)在的資料量每天2.1TB,未來是十幾個TB。
第四個數(shù)據(jù),數(shù)值預(yù)報模式產(chǎn)品。
還有一些其他的觀測,高空大氣探測,閃電定位監(jiān)測等等等等,但比起我剛才說的四類數(shù)據(jù),體量小很多。如果把這四類觀測數(shù)據(jù)比作是四大金剛的話,剩下的充其量就是小老鼠,這四大金剛把氣象數(shù)據(jù)撐大成為大數(shù)據(jù)。
高時空密度觀測資料有可能揭示出一些目前尚未知道的新的規(guī)律,海量氣象數(shù)據(jù)需要高時效處理。所以大數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù),比如分布式數(shù)據(jù)管理和處理技術(shù)等,氣象部門是必須要掌握的。但目前大數(shù)據(jù)的處理方法,卻是另一回事。因?yàn)槟壳皹I(yè)界所稱道的大數(shù)據(jù)處理方法,說到底是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,而早在數(shù)十年前,類似的數(shù)據(jù)分析方法便已應(yīng)用于氣象領(lǐng)域了,比如氣候統(tǒng)計(jì)預(yù)測、診斷分析等等,所有這些方法氣象界早已用得滾瓜爛熟。所以,簡單照搬這些案例方法,在氣象部門難以產(chǎn)生意想不到的效果。
所以,我個人認(rèn)為,氣象大數(shù)據(jù)價值的真正發(fā)揮,需要天才的創(chuàng)意,也就是說或,氣象科學(xué)家睿智的創(chuàng)意,加上業(yè)務(wù)人員嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉I(yè)務(wù)印證和IT人員完美的技術(shù)實(shí)現(xiàn),才有可能在氣象部門內(nèi)部挖掘出氣象大數(shù)據(jù)的價值出來。
謝謝大家!

責(zé)任編輯:葉雨田
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