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你知道氣象環(huán)境對運動員在賽場上的發(fā)揮影響有多大嗎？以自由式滑雪空中技巧賽為例，男子運動員的時速需要達到70邁才能夠完成特定難度的技術(shù)動作，多一邁、少一邁，都會直接影響這一跳的成功率。一次小小的失誤都有可能危及運動員的生命安全。而賽道上的風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、能見度等諸多氣象因素不僅會影響到身體機能，還會帶來心理情緒上的波動，最終對比賽結(jié)果產(chǎn)生不同程度的影響。
尤其在冬奧會賽場上，滑冰、滑雪、雪橇等眾多項目都需要在戶外雪地中進行，氣象環(huán)境對運動員的發(fā)揮影響更為顯著。如果能夠提前掌握這些氣象信息，教練員就可以為運動員及時調(diào)整策略與戰(zhàn)術(shù)安排，運動員也更有把握發(fā)揮出更高的水平。因此，冬奧會氣象服務(wù)在預(yù)報時間上要精準(zhǔn)到分鐘級別，預(yù)報區(qū)域要精細到百米級別。
在北京冬奧會賽場內(nèi)，尤其是賽道出發(fā)點、起跳點、結(jié)束點等重要位置，隨處可見聯(lián)想高性能計算團隊協(xié)助北京氣象局氣象保障團隊布置的用于實時采集、定時傳輸數(shù)據(jù)的自動氣象站。賽場周邊也可以看到很多已建或新建的監(jiān)測點。超級計算機會把這些移動監(jiān)測設(shè)備實時回傳的動態(tài)氣象監(jiān)測信息經(jīng)過統(tǒng)一梳理后，與常規(guī)氣象數(shù)據(jù)進行組合，模擬出未來一段時間某一地區(qū)的天氣氣候模型，從而為氣象預(yù)報提供精準(zhǔn)依據(jù)。
據(jù)介紹，張家口崇禮和北京延慶是冬奧會歷史上首個位于大陸性季風(fēng)氣候帶的賽區(qū)，氣溫更低、日夜溫差大，風(fēng)速更大、風(fēng)向更替明顯，這對氣象預(yù)報的精準(zhǔn)性、及時性提出了很高的要求和挑戰(zhàn)。而從聯(lián)想在北京冬奧會中遞交的模擬結(jié)果來看，預(yù)報結(jié)果覆蓋了所有場館范圍未來24小時內(nèi)、精確到每百米的氣象預(yù)測。相較于2018年冬奧會每隔15分鐘更新一次的數(shù)據(jù)，2022年冬奧會的氣象預(yù)報可以做到每隔10分鐘更新一次，部分甚至可以做到每分鐘更新一次，達到了冬奧會賽事服務(wù)史上的最高標(biāo)準(zhǔn)。
如此高標(biāo)準(zhǔn)的氣象服務(wù)背后離不開高性能計算技術(shù)的支撐。此次北京氣象局搭建的800臺高性能計算系統(tǒng)，滿足7×24小時無休的天氣、氣候及環(huán)境氣象業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，兼顧試驗和業(yè)務(wù)研發(fā)的應(yīng)用需求，實現(xiàn)了氣象預(yù)報的大升級。聯(lián)想集團基礎(chǔ)設(shè)施方案業(yè)務(wù)技術(shù)顧問李鑫介紹，聯(lián)想升騰X9000在1分鐘的運算成果，換到家用雙核計算器計算則需要1年的時間。
然而，高性能計算帶來的巨大能耗問題一直以來都是業(yè)界關(guān)注的焦點。依托自主研發(fā)的溫水水冷技術(shù)，高性能計算在算力提升20倍的同時，能耗卻比以往降低了42%，為冬奧會增添了“綠色、低碳”的標(biāo)簽。李鑫表示，其核心技術(shù)原理是利用純凈水作為冷媒，采用間接式液冷方式對計算機服務(wù)器進行冷卻，熱量還可循環(huán)利用。與普通的風(fēng)冷系統(tǒng)PUE2.0相比，聯(lián)想PUE（數(shù)據(jù)中心總能耗/IT設(shè)備能耗）可以做到1.2甚至1.1以內(nèi)，即1度電用于計算，0.1度電或者0.2度電用于散熱，能源再利用效率ERE達到了業(yè)界領(lǐng)先。
據(jù)他介紹，該溫水水冷技術(shù)方案已經(jīng)在馬拉西亞氣象局、瑞典于默奧大學(xué)北部高性能計算中心、哈佛大學(xué)文理學(xué)院計算中心、維也納科學(xué)集群、德國萊布尼茨高性能計算中心、北京大學(xué)高性能計算系統(tǒng)“未名1號”等多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用，創(chuàng)造了節(jié)能減排、低碳環(huán)保的全球行業(yè)價值。
高性能計算技術(shù)與溫水水冷技術(shù)猶如“兩駕馬車”并駕齊驅(qū)，為冬奧會氣象預(yù)測提供了重要保障。
當(dāng)下，北京冬奧會氣象保障服務(wù)正在緊鑼密鼓地部署中。據(jù)北京市氣象局介紹，目前已建成三維、秒級、多要素的冬奧氣象監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和分鐘級、百米級的預(yù)報服務(wù)系統(tǒng)。冬奧氣象服務(wù)保障團隊隊員邱貴強稱：“我們將抓住最后一次練兵機會，摩拳擦掌，期待2022年能夠把最完美的氣象服務(wù)寫在海陀山賽道上。”
作者丨宋婧
編輯丨連曉東
美編丨馬利亞
