姜珊,任湘湘,夏冬冬(翻譯)
(國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心,北京 100081)
2015年1月5日,NOAA宣布未來(lái)一個(gè)階段將全力提高超級(jí)計(jì)算機(jī)的性能,提供更及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠和詳細(xì)的天氣預(yù)報(bào)。預(yù)計(jì)到2015年10月,NOAA的兩臺(tái)業(yè)務(wù)化超級(jí)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力都將達(dá)到2.5千萬(wàn)億次/秒,是目前運(yùn)算性能的十倍。NOAA主管凱瑟琳沙利文博士認(rèn)為,NOAA是美國(guó)的環(huán)境情報(bào)機(jī)構(gòu),NOAA為各個(gè)地區(qū)提供信息、數(shù)據(jù)和服務(wù)以應(yīng)對(duì)嚴(yán)重的天氣、水和氣候事件。超級(jí)計(jì)算機(jī)的升級(jí)有助于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作的信息,并進(jìn)一步提供及時(shí)、準(zhǔn)確和可靠的預(yù)報(bào)。
在升級(jí)之前,兩臺(tái)業(yè)務(wù)化超級(jí)計(jì)算機(jī)將在本月晚些時(shí)候先將運(yùn)算能力提高為現(xiàn)在的2倍(由0.776千萬(wàn)億次/秒提高到1.552千萬(wàn)億次/秒)。國(guó)家氣象局將在1月份運(yùn)行升級(jí)版本的全球預(yù)報(bào)系統(tǒng)(Global Forecast System,GFS),新版本10天內(nèi)預(yù)報(bào)的分辨率將從27 km提高到13 km,11-16天預(yù)報(bào)的分辨率從55km提高到33km。另外,全球集合預(yù)報(bào)系統(tǒng)(Global Ensemble Forecast System,GEFS)的垂直網(wǎng)格也將從42層增至64層,8天內(nèi)預(yù)報(bào)的水平分辨率將從55 km提高到27km,9-16天預(yù)報(bào)將從70 km提高到33 km。
本月和今年晚些時(shí)候計(jì)算能力的升級(jí)都是自2013年7月開(kāi)始的計(jì)算和模式升級(jí)工作的一部分。NOAA國(guó)家氣象局已經(jīng)對(duì)現(xiàn)有的一些模式進(jìn)行了升級(jí),例如,升級(jí)后的颶風(fēng)天氣研究和預(yù)報(bào)模式(Hurricane Weather Research and Forecasting model)為北卡羅來(lái)納州提供了亞瑟颶風(fēng)的有效應(yīng)對(duì)。國(guó)家氣象局負(fù)責(zé)的高分辨率快速更新模式(High-Resolution Rapid Refresh model)受到了廣泛的好評(píng),它能夠每小時(shí)更新一次未來(lái)15個(gè)小時(shí)的數(shù)值預(yù)報(bào)。NOAA國(guó)家氣象局路易烏切利尼主任宣布NOAA將繼續(xù)為超級(jí)計(jì)算機(jī)和觀測(cè)平臺(tái)提供大量的、關(guān)鍵性的投資。通過(guò)提高整體計(jì)算能力,NOAA才能夠改進(jìn)預(yù)報(bào)和預(yù)測(cè)。處理能力的提高對(duì)于數(shù)值預(yù)報(bào)模式至關(guān)重要,只有提供準(zhǔn)確和持續(xù)的預(yù)報(bào)才能幫助美國(guó)成為天氣有備國(guó)家。
此次NOAA出資4450萬(wàn)美元與IBM公司簽訂NOAA業(yè)務(wù)化高性能計(jì)算機(jī)協(xié)議,其中2500萬(wàn)美元來(lái)自2013年桑迪颶風(fēng)救災(zāi)法案的財(cái)政撥款。總部位于西雅圖的克雷公司將作為IBM的分包商,為NOAA提供新系統(tǒng)的升級(jí)服務(wù)??死坠镜目偛眉媸紫瘓?zhí)行官彼得溫加羅非常支持此次與國(guó)家氣象局的合作,彼得認(rèn)為只有利用先進(jìn)的超級(jí)計(jì)算能力才能提供更詳細(xì)和準(zhǔn)確的業(yè)務(wù)化天氣預(yù)報(bào)。這次投資將幫助國(guó)家氣象局在提高計(jì)算能力的基礎(chǔ)上運(yùn)行更高級(jí)的模式。IBM公司總經(jīng)理安妮奧爾特曼認(rèn)為,IBM自2000年與NOAA開(kāi)展合作,IBM公司對(duì)于能夠幫助NOAA實(shí)現(xiàn)其重要使命感到非常驕傲。NOAA的專(zhuān)家和研究人員致力于提供預(yù)報(bào)信息,保護(hù)公民安全,IBM公司也很榮幸能夠參與到NOAA未來(lái)的改革中。
NOAA最新的研究表明,由于海平面的迅速上升,到2050年,美國(guó)大部分沿海地區(qū)每年將遭受30天甚至更長(zhǎng)時(shí)間的洪災(zāi),這份研究發(fā)表于2014年12月18日美國(guó)地球物理協(xié)會(huì)《Earth’s Future》雜志的在線(xiàn)版。這個(gè)觀點(diǎn)出自論文《從極端到平均:海平面上升引起的洪災(zāi)事件增加及臨界點(diǎn)的確定》,同時(shí)也是此前《美國(guó)海平面上升,洪災(zāi)頻繁發(fā)生》論文的延續(xù),兩篇文章的作者是NOAA業(yè)務(wù)化海洋產(chǎn)品和服務(wù)中心(CO-OPS)的威廉斯威特博士。新的分析結(jié)論將公布于12月18日在舊金山召開(kāi)的美國(guó)地球物理秋季年會(huì)(AGU)中。
NOAA的科學(xué)家斯威特和約瑟夫帕克劃定了一套洪災(zāi)“臨界點(diǎn)”,這個(gè)點(diǎn)是指每年發(fā)生30次甚至更多次高于當(dāng)?shù)馗叱蔽?-2英尺的洪水事件的水位。這項(xiàng)研究主要是在NOAA潮位站的50年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)記錄基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)測(cè)的。研究不包括邁阿密地區(qū),因?yàn)楫?dāng)?shù)氐某蔽徽驹?992年遭受安德魯颶風(fēng)襲擊,沒(méi)有50年連續(xù)的數(shù)據(jù)記錄。NOAA驗(yàn)潮儀顯示每年達(dá)到臨界點(diǎn)的洪災(zāi)發(fā)生率逐年增加,甚至是50年前的5-10倍。在這個(gè)研究中,斯威特和帕克采用IPCC提出的1.5-4英尺作為2100年前全球海平面上升范圍的預(yù)測(cè)值,并且考慮了部分地區(qū)的土地沉降等因素(例如路易斯安那州等沿海地區(qū)的海平面上升不是因?yàn)闅夂蜃兓?,而是由于?dāng)?shù)赝恋氐某两担?。?bào)告還認(rèn)為,在未來(lái)幾十年風(fēng)暴頻繁發(fā)生的背景下,到2050年,部分區(qū)域“臨界點(diǎn)”還將有所提高。同時(shí),當(dāng)某個(gè)地區(qū)海平面上升的范圍超出1.5-4英尺時(shí),“臨界點(diǎn)”也將提高。
基于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),NOAA計(jì)劃在波士頓、紐約、費(fèi)城、巴爾的摩、華盛頓、諾福克、弗吉尼亞、威爾明頓、北卡羅來(lái)納,以及大西洋沿岸地區(qū)開(kāi)展工作,以應(yīng)對(duì)不斷加劇并提前的洪災(zāi)影響。墨西哥灣地區(qū),洪災(zāi)的影響主要發(fā)生在加爾維斯頓灣和德克薩斯州的伊莎貝爾港;太平洋沿岸主要在圣地亞哥和舊金山灣地區(qū)。
NOAA助理局長(zhǎng)霍利班福德博士認(rèn)為美國(guó)各個(gè)社區(qū)越來(lái)越容易遭受洪水和洪災(zāi)的影響,有效的風(fēng)險(xiǎn)管理更加依賴(lài)于環(huán)境數(shù)據(jù)和分析。企業(yè)、沿海管理人員、聯(lián)邦、州、地方政府和非政府組織應(yīng)該將這項(xiàng)研究成果作為制定未來(lái)計(jì)劃的依據(jù),在應(yīng)對(duì)過(guò)程中減少漏洞、適應(yīng)變化并確保社區(qū)的恢復(fù)能力。緩解應(yīng)對(duì)措施包括建立沿海防御工事和“綠色”基礎(chǔ)設(shè)施,包括沙丘和濕地等自然資源,以及海堤和再規(guī)劃的暴雨雨水系統(tǒng)等人造設(shè)施。
2014年11月12日,歐盟委員會(huì)和法國(guó)麥卡托海洋研究中心簽署了哥白尼海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)服務(wù)協(xié)議。服務(wù)將于2015年4月啟動(dòng),旨在為全球和歐洲地區(qū)的大洋提供定期的、系統(tǒng)的海洋物理狀態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)參考信息。
哥白尼海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)服務(wù)協(xié)議可以提供公共、商業(yè)、科學(xué)和政策服務(wù),包括海洋戰(zhàn)略框架制定,污染防治,海洋物種保護(hù),海事安全和航線(xiàn)規(guī)劃,海洋資源可持續(xù)利用,海洋能源資源開(kāi)采,氣候監(jiān)測(cè)和颶風(fēng)預(yù)報(bào)。自2009年起這項(xiàng)服務(wù)就已在少部分地區(qū)開(kāi)展試點(diǎn)工作,目前在歐盟一系列研究項(xiàng)目的基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步發(fā)展,吸引了包括麥卡托海洋研究中心在內(nèi)的60多個(gè)合作伙伴的參與。哥白尼海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)服務(wù)將為近5000名注冊(cè)用戶(hù)提供預(yù)操作模式。協(xié)議的簽署意味著麥卡托中心成功實(shí)現(xiàn)并發(fā)展了以用戶(hù)為核心的服務(wù)理念,通過(guò)提供通用、可靠、及時(shí)和最新的全球和歐洲海洋信息,幫助歐洲提高創(chuàng)新性和競(jìng)爭(zhēng)力,建立藍(lán)色經(jīng)濟(jì),具體體現(xiàn)在:
·通過(guò)單獨(dú)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)(門(mén)戶(hù)網(wǎng)站)提供開(kāi)放的、免費(fèi)的信息;
·通過(guò)與業(yè)務(wù)化海洋科學(xué)和技術(shù)部門(mén)的合作,提供最先進(jìn)的、不斷發(fā)展的信息;
·來(lái)自歐洲機(jī)構(gòu)的服務(wù),不會(huì)與其它歐盟成員國(guó)發(fā)生范圍和責(zé)任制度的重疊或重復(fù)。
歐盟委員會(huì)派出歐共體企業(yè)和行業(yè)董事會(huì)總理事丹尼爾·卡勒雅·克雷斯波簽署協(xié)議。協(xié)議的簽署是哥白尼計(jì)劃進(jìn)入業(yè)務(wù)化運(yùn)行的新里程碑。歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF)是哥白尼計(jì)劃中麥卡托中心最好的合作伙伴,負(fù)責(zé)氣象、氣候變化和海洋環(huán)境的監(jiān)測(cè)。卡勒雅理事認(rèn)為兩家機(jī)構(gòu)將共同開(kāi)發(fā)服務(wù),支持決策的制定,刺激歐洲經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,維護(hù)歐洲公民的利益。麥卡托中心總干事皮埃爾巴林認(rèn)為,麥卡托中心一直致力于這個(gè)項(xiàng)目的合作和資源開(kāi)發(fā)。麥卡托中心期待通過(guò)自己的服務(wù),承擔(dān)其歐洲使命,創(chuàng)造其價(jià)值,發(fā)展歐洲地區(qū)的藍(lán)色經(jīng)濟(jì),為未來(lái)幾代人帶來(lái)福祉。