天气真的很复杂，前一秒还是晴空万里，后一秒就突降暴风雨了。

为了更加准确地预测天气这个“小机灵鬼”，我国从很早以前就开始研究天气数值预报。而数值预报的发展，背后离不开高性能计算机。

计算机有“服役期限”，这个周期大约为6-8年，也正因如此，全球主要气象机构高性能计算机更新换代的新闻频频见诸报端。

下面，就让小据带你走进我国气象高性能计算机发展的40年。

改革开放初期

改革开放初期，中国气象局引进了M-160Ⅱ和M-170两台大型计算机。在当时来说，它们的性能非常的先进，主要用于国际气象通信业务，也被拿来研发数值预报模式，有时还会对外开放 。

20世纪90年代

我国数值模式预报业务蓬勃发展。

在超级计算机的基础上，中国气象局自主研发了新一代全球/区域通用数值天气预报系统（GRAPES）。

之后，我国气象信息化工作深入开展，国产数值预报模式GRAPES的能力和水平不断改善，已成为支撑智能化网格预报的核心力量。

2018年

2018年，国产高性能计算机系统“派-曙光”登场。有了国产“最强大脑”，我们的天气预报会更准吗？数据和案例来告诉你。

首先，它足够硬核！

峰值运算速度达到每秒8189.5万亿次，约为此前中国气象局使用的进口高性能计算机系统的8倍；内存总容量达到690,432GB；在线存储物理容量为23,088TB；全系统可用度超过99%；操作系统为Linux，配套基础软件，并行语言及集成开发环境。

其次，它足够可靠！

它有两套子系统互相备份，计算资源相对独立，共享存储资源。假使其中的一套出现故障，另一套依然可以支持正常的工作。

更重要的是软件方面特别给力！

在这套高性能计算机系统上，运行着众多的气象业务系统。就像车间一样，由每道工序上的工人和车间总指挥共同运作，总指挥利用高效率指挥工具，从大局出发，从而使得车间高效运转。

这套高性能计算机系统的Gridview作业调度软件就是这样一个合格的指挥工具，它能够提供灵活的调度策略、完整的业务流程监控。

国家气象信息中心针对气象部门超算使用的特点，为这个车间设定了独具特色的计算资源管理策略。

首先，将计算需求划分为多个队列，满足不同性质作业的运行需求。如常规业务、业务研发、普通科研、特殊保障所需要的计算资源各不相同，常规业务需要的计算资源和占用时间都比较稳定，而科研占用的计算资源就有很大的不确定性。这套高性能计算机系统的计算资源管理策略通过抢占、优先级等方式，优先确保业务和特殊保障的计算资源需要。

此外，管理系统可以通过综合用户一段时间内的CPU使用情况，确定作业的优先级，以便最大限度实现公平共享。

尽管“派-曙光”的测试与运行时间较短，但它已经做出了许多贡献。

例如2018年汛期，这套国产高性能计算机系统已经默默参与到预报重任中，在“玛丽亚”“安比”“山竹”等台风预报中为全国会商提供了参考。

计算能力的差异，带来了模式运行效率的显著提升，但它仍有提升空间。未来，我们期待新系统更为优良的表现。

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参考资料：中国气象报、光明日报