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海洋与气象  ( f7 F- |! U4 r1 E
今天是第六十一个世界气象日，主题是：海洋、我们的气候和天气（The ocean, our climate and weather）。海洋和天气本就属于同一个公域，两者之间无时无刻不在进行着对话。英国著名作家西蒙·温彻斯特在他的代表作《大西洋的故事》里写到，因为易于获得食物，人类选择了在海边扎根并建立起文明，对海洋的探索也由此起步。彼时的人类或许不会想到，海洋不仅提供了食物和远方，也是大部分天气现象的孵化器，同时也决定着全球的生态格局。随风而行的洋流和水汽，与陆地上的山谷共同作用，塑造了各地不同的风貌——哪里会成为富饶的良田，牛羊遍地的牧场，或是人迹罕至的荒漠。可以说，海洋是地球气候系统最直接的调节器。甚至可以说，所有关于天气的问题，都能在海洋中找到答案。 $ M* E% k1 l$ z! c2 R
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5 k Q% o4 [9 r5 F" N2 F+ z4 _5 A2 k 厄尔尼诺（El Niño）就是个例子，在厄尔尼诺现象发生期间，秘鲁沿岸地区的海温升高，导致蒸发量增加，进而影响到环流，因此改变了热带降雨量，并依次影响到全球大多数地区的气流形式，对我国来说，厄尔尼诺极易导致南方暴雨洪涝和北方的高温干旱。近百年来我国的严重洪水，如1931年、1954年和1998年长江中下游地区的洪水，都发生在厄尔尼诺现象出现的次年。甚至一些历史问题，比如划分我国农耕文明边界的长城，也是按照由海洋决定的400毫米雨量线建设的。
9 }+ \/ ^2 n6 R( f( x, C* o* g3 W6 a 航海帮人类征服了宇宙空间，同时也催生了气象学的发展，笛卡尔在《气象学》中提到：大航海时代，风暴理论、风压定律以及最初的气象观测都从海上而来。 & i' G5 Y+ b7 V9 G. s
现代海洋气象——告别“数据孤岛”
3 ^( F) h( z0 |8 o3 M. c! U 在人类发展史上，天气产生了深远而巨大的影响。以前的预报手段，只能依据有限的数据来绘制海平面气压、风和温度图，借助对天气的简单认识进行天气预报。在今天，现代天气预报的手段与当年已经有了天壤之别。现代化的海洋气象观测系统可以说包罗万象，不仅有海岛自动气象站等观测，还包括气象卫星、海洋卫星等遥感监测手段。庞大的观测网络提供了海量的观测数据，这些数据为天气预报提供了可能。有学者认为，现代的天气预报就是在海量的数据中，提取那些不确定性但却有价值的信息。天气预报技术的经过近百年的发展，随着遥感时代的到来，数据的采集已经不再是预报的瓶颈，随着硬件和算力的不断提升，数据的分析难度也逐渐降低，而数据采集后的存储及高速读取如何实现逐渐成为关键的一环。 9 T5 g3 H' G2 V; j" Q3 F% F, {" _
今天，面临数据爆发式增长的年代，如何提高气象数据的读取性能，挖掘气象数据价值、是提高预报准确率的关键问题。深耕天气预报服务70多年，中央气象台积累了海量的气象数据，以国家级中短期天气预报数据系统为例，日增量近4TB左右，如果换算成高清视频的话，这相当于要每天24小时连续不间断的看128天。随着预报精细化程度的提升和模式分辨率的提高，未来数据将面临指数量级增长。如何高效管理、应用数据，使之服务于自身以及其他行业的发展，成为亟待解决的难题。中央气象台自主研发的“智慧台风检索应用系统”就是实现这一诉求的最好案例之一。   
( \; V! o A" ?3 } V 智慧台风检索应用系统 4 \' X5 e* u9 f! j+ F- |
在台风预报中，预报员经常会借助“历史相似台风”作为预报的重要参考依据，这不仅提示台风未来可能的发展变化趋势，也可以预见其可能造成的风雨影响和次生灾害。“智慧台风检索应用系统”数据库记录了有记录以来所有台风生命史卫星影像、雷达图像、海温、高低空大气环流形式等海量数据资料信息，平台还将分散在气象系统内各部门的气象数据，按照数据格式、数据体量、数据种类、数据维度进行聚类、采集，并与其他行业进行了跨部门、跨系统、跨业务的集中汇聚。 2 X" j! D. ]% p$ B9 [6 ~# D- u
借助华为OceanStor存储的高效存储和扩展能力，形成了独特的“行业+天气”数据集，目前该成果已在保险公司、农业、航空、物流、等行业中应用，打破了气象与行业之间的信息孤岛和壁垒，最大限度发挥了数据的价值。 6 |! ?/ X7 D: h( O# o, T
星辰大海模式领航——远洋气象导航服务 $ s9 A* O0 c; c+ ~ I- G
在远洋船舶航行中，一艘3万吨的货船在海上航行一天将耗费10000美金的租金和油耗成本，在“安全第一”兼顾“省时节油”的问题上，一直存在着一个利益制衡点。远洋船舶气象导航服务被公认为减少事故、省时节能、提高营运效益的有效手段。因此启航前，根据天气和海况资料制定一条航程短、航时少的推荐航线，同时，在航行中实时获取最新天气和可能的航线调整。 & ^' q$ V- ~1 p0 S! B: A
近年来，中央气象台自主研发的全球船舶气象导航技术CMRC保障了多艘远洋航次。依靠高可靠、高性能的存储及快速获取方式，海流流向、流速、风浪、涌浪、海温、10米风、能见度等预报数据的及时传递到用户手中。 % y# s# C5 f$ R0 h6 m. |' l
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6 |: w8 Q5 |: F# J5 [, ~5 o 远洋船舶气象导航
5 P( e9 V' C) ? 海洋决定未来
4 K2 r0 B8 G1 l! Y+ i, ? 向海而兴，背海而衰，海洋蕴含着人类社会可持续发展的战略资源。海洋也决定未来，中国亦高度重视建设海洋强国。航海家郑和曾说：“欲国家富强，不可至海洋于不顾，财富取之海洋，危险亦来自海上。”今天，在走向深海时代的文明化进程里，不仅要重视海洋在全球化中的地位，更要警惕其带来的自然风险和人为挑战。
/ _$ {+ |0 _: n+ V; M$ h4 E" C4 E 伴随大数据、人工智能等技术的快速发展，挖掘海量数据的价值，实现行业融合迸发出的新能量，不仅对于气象行业本身，对于其他行业也是极大的机遇和挑战。释放数据活力，提升服务效率、做好应对措施，让海量数据不再成为孤岛，是深海时代应有的气象贡献。而华为OceanStor海量存储，也将在海洋气象科技的持续进步中，贡献力量，见证伟大。 2 Y' s& A+ S/ N! @
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