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(shí)代網(wǎng)承辦、北達(dá)軟協(xié)辦的第五屆中國(guó)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(bào)業(yè)務(wù)也是同樣,從最開(kāi)始只能是發(fā)布趨勢(shì)預(yù)報(bào),到現(xiàn)在每小時(shí)滾動(dòng)更新,全天后,全情景的。
從氣象現(xiàn)在的整體發(fā)展趨勢(shì)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(huà),氣象業(yè)務(wù)和學(xué)科將一事無(wú)成。我為什么這么說(shuō)?信息化工作曾經(jīng)一度在氣象部門(mén)不是特別受到重視,雖然在座的氣象部門(mén)的人不多,但我還是要隔空喊話(huà),如果拋棄信息技術(shù),氣象部門(mén)將一事無(wú)成。
下面扼要談?wù)勎冶救藢?duì)信息化的理解,信息化是永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束的,沒(méi)有信息化就沒(méi)有現(xiàn)代化,這是習(xí)總書(shū)記在去年2月份一次會(huì)議上提出的口號(hào)。說(shuō)實(shí)在的,我們聽(tīng)到這個(gè)口號(hào)真是百感交集,覺(jué)得黑夜終于過(guò)去了,曙光終于來(lái)臨了,從今年6月份起,氣象部門(mén)開(kāi)始大規(guī)模的推動(dòng)氣象信息化的建設(shè),由此導(dǎo)致我們最近這段時(shí)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(shū)記的這句話(huà),我們大膽的提出了沒(méi)有氣象信息化就沒(méi)有氣象現(xiàn)代化的口號(hào),這個(gè)口號(hào)已經(jīng)被廣泛的接納了。
第二,氣象信息化不是萬(wàn)能的。
大家都知道,信息技術(shù)到目前為止還是無(wú)法取代科學(xué)研究的,我個(gè)人不太同意《大數(shù)據(jù)時(shí)代》作者的觀點(diǎn),認(rèn)為理論即將終結(jié),未來(lái)只須用大數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話(huà)。我個(gè)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(wú)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(jí)的數(shù)據(jù)分析師都請(qǐng)來(lái),也無(wú)法通過(guò)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(shuō),是因?yàn)槲覀兦f(wàn)不要由一個(gè)極端走向另一個(gè)極端,把信息化工作神化,認(rèn)為它可以解決所有問(wèn)題。
第三,氣象信息化的內(nèi)涵和實(shí)質(zhì)。
由于前一段時(shí)間總體規(guī)劃的缺失以及管理的缺位,氣象部門(mén)的信息化建設(shè)存在很多問(wèn)題的,經(jīng)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)氣象部門(mén)用于氣象業(yè)務(wù)的服務(wù)器有4千多臺(tái),這是官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),而且我覺(jué)得這個(gè)數(shù)字是被大大縮小了的,乘以1.5應(yīng)該是沒(méi)問(wèn)題。國(guó)家級(jí)也不含糊,大家看圖,這是服務(wù)器,將近400臺(tái)。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(mén)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)比喻成一個(gè)胖子,而且現(xiàn)在是越來(lái)越胖,如果不加以制止的話(huà),還會(huì)繼續(xù)的肥胖下去,這些問(wèn)題的產(chǎn)生原因很多,歸根到底是認(rèn)識(shí)問(wèn)題,時(shí)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(gè)大胖子打造成誰(shuí)見(jiàn)誰(shuí)都喜歡的健康的人,目標(biāo)是為氣象部門(mén)鍛造一個(gè)敏捷健康的體魄,健康的特征是什么,對(duì)外界和自身狀態(tài)有全面敏銳的感知,對(duì)感知信息正確的理解和判斷,基于判斷做出準(zhǔn)確及時(shí)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(shí)間有限,不再展開(kāi)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(mén)打造一個(gè)睿智的大腦的話(huà),當(dāng)今世界上存在的,最令人崇拜的科學(xué)家無(wú)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(jiǎn)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(gè)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??偠灾?,我們從去年9月份開(kāi)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(gè)基礎(chǔ)平臺(tái),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(shì)。氣象云是非常重要的,但是并不是氣象信息化的全部?jī)?nèi)容,氣象云只是為氣象信息化搭就了一個(gè)良好的平臺(tái)。絕對(duì)不能有這種思想,認(rèn)為搭好氣象云,氣象信息化就萬(wàn)事大吉了。在氣象云上所開(kāi)展的各項(xiàng)工作,才是氣象信息化的主要內(nèi)容,也是未來(lái)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(lái)源不是互聯(lián)網(wǎng),而是氣象探測(cè)系統(tǒng)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),氣象部門(mén)了長(zhǎng)達(dá)近十年的觀測(cè)系統(tǒng)更新改造,觀測(cè)數(shù)據(jù)量迅猛增長(zhǎng)。
一個(gè)是地面觀測(cè)資料,到2000年以前,每個(gè)縣設(shè)有一個(gè)觀測(cè)站,每天觀測(cè)八次,是人工觀測(cè)。進(jìn)入21世紀(jì)以后,把人工觀測(cè)改成了自動(dòng)觀測(cè),人類(lèi)居住條件這一限制沒(méi)有了,于是觀測(cè)站的數(shù)量大幅度增加,由原來(lái)的三千個(gè)站不到,擴(kuò)展到現(xiàn)在的五萬(wàn)多個(gè)站,觀測(cè)頻次由原來(lái)的三小時(shí)觀測(cè)一次,加密到了現(xiàn)在的五分鐘觀測(cè)一次,數(shù)據(jù)量翻了670倍。到2020年,觀測(cè)站有可能由五萬(wàn)個(gè)擴(kuò)展到七萬(wàn)個(gè),甚至十萬(wàn)個(gè),觀測(cè)頻度由每五分鐘一次,可能會(huì)進(jìn)一步加密到每一分鐘觀測(cè)一次,資料量還會(huì)增加幾倍。
第二個(gè)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(lái)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(gè)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(lái)是十幾個(gè)TB。
第四個(gè)數(shù)據(jù),數(shù)值預(yù)報(bào)模式產(chǎn)品。
還有一些其他的觀測(cè),高空大氣探測(cè),閃電定位監(jiān)測(cè)等等等等,但比起我剛才說(shuō)的四類(lèi)數(shù)據(jù),體量小很多。如果把這四類(lèi)觀測(cè)數(shù)據(jù)比作是四大金剛的話(huà),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(shí)空密度觀測(cè)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(shí)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(mén)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(chēng)道的大數(shù)據(jù)處理方法,說(shuō)到底是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,而早在數(shù)十年前,類(lèi)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(cè)、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(jiǎn)單照搬這些案例方法,在氣象部門(mén)難以產(chǎn)生意想不到的效果。
所以,我個(gè)人認(rèn)為,氣象大數(shù)據(jù)價(jià)值的真正發(fā)揮,需要天才的創(chuàng)意,也就是說(shuō)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(mén)內(nèi)部挖掘出氣象大數(shù)據(jù)的價(jià)值出來(lái)。
謝謝大家!

責(zé)任編輯:葉雨田
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