原始方程模式多处理器的并行计算方案设计及试验

本文介绍并行处理器(Transputer芯片)的性能和特点，及其对微机功能扩充上的应用。结合气象问题，设计了五层原始方程数值预报模式的并行计算方案。经过试验，计算速度明显提高，结果正确可靠，从而为省级气象部门的数值预报业务化及科学研究提供了一条有效途径。     

气候模式并行计算

气候模式并行计算是国内外最近重视开展的在大规模并行计算机上应用的并行软件的开发工作。“气候动力学和气候预测理论的研究”国家攀登项目近年来先后在国产曙光１０００和曙光１０００Ａ并行计算机上开展了气候模式并行计算工作。所用的气候模式是气候动力学项目“八五”阶段设计发展的９层全球格点大气环流模式和从１９９７年起着手研制的１８层全球格点大气环流模式。这是我国首次进行的气候数值模式并行计算工作,阶段性工作取得了合理的并行效率。研究表明以大气环流模式为代表的气候模式是最适合并行计算机实际应用的科研任务之一,国产并行计算机有能力在该领域实际应用中发挥作用。     

广州区域数值预报模式并行化计算

采用消息传递方式 (MPI) 对最近发展的广州区域数值预报模式进行了并行化计算研究。根据模式的结构和计算过程特点, 模式适合采用水平分区方案进行并行计算处理。在曙光3000并行计算机上分别采用一维和二维分区并行方案实现了模式的并行化计算, 并对模式的并行效率、并行加速比和并行通讯时间百分比等做了测试。对测试结果的分析表明:采用8个CPU时, 两种方案都能在1 h内完成72 h的预报, 一维分区方案的并行效率则保持在90 %左右, 可以满足业务运行需要。当模式使用8个以上CPU时, 通讯时间迅速增加并超过了计算时间的50%, 模式并行效率明显下降。CPU相同时, 模式一维分区并行方案比二维分区并行方案并行效率高且实现起来简单。     

数值天气预报并行计算模式的设计与可行性讨论

使用TRANSPUTER并行计算机，设计数值天气预报的三种并行计算方案，并且利用二阶和四阶扩散模式，讨论这几种方案的可行性，分析它们的特点和应用范围。其结果为在TRANSPUTER并行计算上实现数值天气预报并行计算模式提供参考。     

GRAPES模式软件框架与实现

GRAPES (Global and Regional Assimilation and PrEdiction System) 是中国气象科学研究院数值预报研究中心自主开发的新一代静力/非静力多尺度通用数值预报模式。该模式采用标准化、模块化软件体系结构, 并严格按照软件工程要求完成系统开发, 包括程序的并行计算。初步试算结果表明:GRAPES模式软件框架的设计和实现符合模式发展的要求, 为中国数值天气预报系统的可持续发展奠定了良好的基础。     

中期数值天气预报业务的回顾与展望

本文回顾了近年来国内外中期数值天气预报业务的新进展,简略地介绍了当今国外（以欧洲中期天气预报中心为主）和我国中期数值天气预报业务系统。最后对未来中期数值天气预报的发展作一展望,指出其未来发展的主要方向。     

中期预报模式T63L16在银河－2巨型机上的并行计算

多任务中期预报模式Ｔ６３Ｌ１６［１］主要利用了银河－２（以下简称为ＹＨ－２）巨型计算机提供的多任务并行计算环境，在原欧洲中期天气预报中心（ＥＣＭＷＦ）Ｔ１０６Ｌ１９模式版本的基础上，针对ＹＨ－２计算机的特点，实现了多任务并行计算，且获得了较高的加速比．     

中期预报模式T63L16在银河-2巨型机上的并行计算

多任务中期预报模式T63L16主要利用了银河-2（以下简称为YH-2）巨型计算机提供的多任务并行计算环境，在原欧洲中期天气预报中心（ECMWF）T106L19模式版本的基础上，针对YH-2计算机的特点，实现了多任务并行计算，且获得了较高的加速比。     

不同业务预报初值形成方案的数值模拟比较

设计了一个适用于同步，双重嵌套模式的ｐ－面水平插值，双非线性正规模初值形成方案。把新方案与国家气象中心的台风路径数值预报准实时业务模式原预报初值形成方案进行了比较。所选台风个例的４８小时数值模拟结果表明，新的预报初值形成方案优于原方案。     

网络编程实现气象卫星资料的传输

气象卫星应用系统是一个异构平台的分布式处理系统,由多机协同完成资料接收、传输、处理、存档与产品分发等任务。使用网络编程进行气象卫星资料的传输,可以提高资料的传输实效,确保分布式环境下不同系统之间的同步与资料的可靠性,从而保证气象卫星产品及时提供用户使用。该文介绍了网络编程技术在气象卫星资料传输方面的应用。     

异构平台上数值天气预报系统业务化运行环境

该文阐述了在CRAY/VAX分布式系统和异构网络平台上建立数值天气预报系统业务化运行环境过程中遇到的困难和解决的方法,并指出目前业务运行环境中仍存在的一些问题。     

基于.NET技术的暴雨洪涝数据共享网站的设计与实践

采用MS.NET平台,利用ASP.NET、Web Services、数据加密及用户认证等技术,在研究各类暴雨洪涝标准及数据集的基础上,建立了长江中上游地区暴雨洪涝数据库及共享网站,实现了用户的认证机制和暴雨洪涝数据分布式服务,为用户提供长江中上游地区9省市暴雨洪涝相关的历史和实时信息.     

降水温度分县客观预报方法研究

应用国家气象中心T106数值预报产品和MOS预报方法，研究建立了贵州省81个站1～5天的降水分级预报和最高、最低温度预报方程，并投入业务应用，检验证明效果较好，为业务提供了有效的省级客观预报指导产品，重点探讨了建立分县MOS预报方程中的关键技术，分析了其在业务应用中的误差特点并提出了改进方法。     

数值分析预报产品的拼合图制作系统

设计了数值分析预报产品的拼合图制作系统。该系统是在原地面传输网络上的格点资料绘图系统基础上制作的,对原系统进行了一系列改进。属于ＭＩＣＡＰＳ系统的二次开发内容之一。     

广州中尺度模式局地要素预报性能分析

该文简要介绍了华南中尺度模式的地表要素的预报诊断方案, 站点要素时间序列预报情况.用适合站点要素时间序列预报的检验方法, 检验并分析了各要素时间序列预报的性能.表明该中尺度模式的地表要素时间序列预报方案是有效的, 预报具有较高的准确性和应用价值.     

春季低温阴雨中期预报系统

该系统是以数值预报产品为基础而建立的春季低温阴雨中期预报业务系统。系统含较完善的低温阴雨和连晴天过程资料，采用逐步回归、逐步判别、相似预报等方法，将数值预报产品与天气学原理及预报员经验相结合，实现了从资料采集到预报制作自动化和客观化。系统采用模块结构和批处理技术，操作简便，资料和图形显示快捷。经３年试报结果表明，系统对春季低温阴雨有较强的预报能力，在实际预报服务中取得显著的社会经济效益。     

北京地区中尺度非静力数值预报系统的开发与实时预报应用

国家气象中心与北京市气象局联合开发并将于1999年底建成“北京地区中尺度数值天气预报业务系统”。作为开发的第一阶段,以PSU/NCAR的MM5非静力中尺度模式为基础,在国家气象中心IBM/SP2机并行运算环境下与国家气象中心资料源连接并应用北京地区加密地面观测资料,初步建成了“北京地区中尺度数值天气预报试验系统”（以下简称BJ-MM5V.1）。模式设计为垂直23层,水平分辨率分别为45和15km的两重双向嵌套网格。在IBM/SP2计算机上用24个节点作36 h预报所需机时为2 h 20 min,满足实时业务预报需要。该系统于1997年夏季进行了实时运行试验,可提供北京地区每小时降水量预报每3 h多种气象要素预报,预报产品在北京市气象局试用。结果表明,系统有较强的稳定性和实用性,对降水时空分布的预报效果较好。     

数值预报产品动力-统计释用方法与寒潮预报

从气温变化的物理过程出发,设计了一种数值预报产品的动力－统计释用方法,开发了一套四川盆地寒潮入侵时间和降温幅度的释用方案,并利用ＥＣＭＷＦ产品建立四川盆地寒潮自动预报系统,滚动预报未来１～６日内的寒潮过程。１９９５～１９９７年投入中短期业务运行,取得了显著效果。