客观日本

超级计算机“京”结合最先进的气象数据 可预测集中性暴雨

2016年09月23日 信息通信

日本理化学研究所(RIKEN)、信息通信研究机构和大阪大学等组成的研究小组通过组合从超级计算机"京"和最先进的气象雷达获得的高速、庞大的数据,成功地重现了详细的集中性暴雨现象。目前,计算每30秒得到的观测数据需要花费约10分钟的时间。研究小组称,想要通过数据传输和计算的高速化,使得30秒以内的数据处理成为可能,从而使这项集中性暴雨预测技术得到实际应用。

"京"是由日本理化学研究所和富士通共同开发的日本有代表性的高性能超级计算机。由信息通信研究机构和大阪大学开发的相控阵(Phased Array)气象雷达能用100米的分辨率,以最短10秒钟的间隔对三次元降水分布进行观测。超级计算机"京"高速处理从相控阵气象雷达每隔30秒传输过来的最新的观测数据,实现了模拟未来30分钟之内的天气预报。

天气预报采用组合实际观测数据与模拟的"数据同化"方法。气象厅现在运用的局部预测模型(Local Forecast Model)以日本全国为对象,采用2公里的分辨率,每小时收集一次最新的观测数据。因此,对预测几分钟内突然形成、发达的积雨云引起的集中性暴雨根本无济于事。

此次成果是凭借将新一代高精细模拟和高性能感应器组合起来的技术,首次实现了利用分辨率100米、每30秒收集一次不知要大多少的数据的"大数据同化"。

此次研究受到了科学技术振兴机构(JST)战略性创造研究推进事业团队型研究(CREST)的以下两个研究领域的研究课题的支援。

▼"为了促进有效利用针对科学发明和解决社会性课题的各领域的大数据的新一代应用技术的创造和高度化"研究领域中的研究课题《基于"大数据同化"的技术创新的预测集中性暴雨的论证》(研究代表者:三好建正 日本理研计算科学研究机构AICS数据同化研究组组长);

▼"为综合有效利用大数据的新一代基础技术的创造和系统化"研究领域中的研究课题《EBD:针对处理每年储存容量达尧字节(YB)的新一代极限大数据的基本技术》(研究代表者:松冈聪 东京工业大学学术国际信息中心教授;共同研究者:三好建正 AICS数据同化研究小组组长)

超级计算机“京”结合最先进的气象数据  可预测集中性暴雨

2014年9月11日上午8点25分的神户市附近的云雨分布图。
左上:相控阵(Phased Array)气象雷达的实测数据。
左下:未进行数据同化的模拟结果。
右上:基于分辨率100米的"数据同化"得到的模拟结果。
右下:基于分辨率1千米的"数据同化"得到的模拟结果。
降雨越激烈显示颜色越红。右上的基于分辨率100米的"数据同化"得到的模拟结果充分再现了左上的观测数据。(日本理研、信息通讯研究机构和大阪大学共同研究小组供图)

相关链接

新闻稿《利用"京"与最先进气象雷达,预测集中性暴雨~实现"大数据同化",掀起天气预报革命》