气象领域联想算力应用研究报告

数值天气预报

数值天气预报是指根据大气物理和运动特性，通过计算机求解流体力学和热力学方程组来预测未来大气状态的方法。其模式可按预报区域、网格分辨率、预报时间和控制方程性质等进行分类。数值天气预报现状发展迅速，预报准确率、时效性和精细化程度不断提高，并拓展至环境领域。数值天气预报对算力需求极高，需要高性能计算集群支持。

数值海洋预报

数值海洋预报通过构建基于物理定律的海洋数值模式，融合观测数据，实现对海温、盐度、海流、海浪等多种海洋环境要素的预测。其模式可按动力框架、空间维度和预报要素进行分类。数值海洋预报现状发展迅速，多系统耦合模式和AI辅助预报成为发展趋势。数值海洋预报同样需要高性能计算集群支持。

环境空气质量预报

环境空气质量预报通过求解描述大气污染物生命周期的数学方程组来预测未来空气质量状况。其模式可分为统计预报、数值模型和人工智能方法。空气质量预报现状发展迅速，正朝着技术融合化、感知智能化、服务精准化的方向发展。空气质量数值预报需要高性能计算集群支持。

联想在气象领域的算力平台和优化

联想设计了天气和气候HPC架构，包括高性能计算系统、管理系统、网络系统和存储系统，并实现了容量计算和能力计算的最佳平衡。联想万全异构智算平台HPC软件提供集群管理、监控、作业调度和分布式文件系统等功能。联想DSS-G高性能存储系统提供极致性能和可扩展性。数值天气预报模式优化主要围绕MPI并行计算的I/O优化和GPU并行计算与硬件架构优化展开。

联想超算在气象行业应用案例

联想超算在气象行业应用广泛，为全球十几家重要的气象组织和机构提供稳定的服务。国内案例包括为北京市气象局提供全套解决方案，支持冬奥会气象精细化数值模式的业务计算。全球案例包括为韩国国家气象局提供“5号超级计算机”系统，以及为加拿大环境局提供高性能计算系统。