Труды Гидрометцентра России, выпуск 334
«Технологии численных прогнозов погоды на суперЭВМ CRAY»


СОДЕРЖАНИЕ

А.В. Фролов
Автоматизированная обработка оперативной метеорологической информации в ММЦ Москва с использованием суперЭВМ CRAY.

А.Н. Багров, Е.А. Локтионова, М.Д. Цирульников
Развитие оперативного объективного анализа в Гидрометцентре России

А.И. Важник, П.И. Свиренко
Особенности технологии усвоения данных о состоянии глобальной атмосферы

Ю.В. Алферов
О восстановлении значений 6-часовых сумм осадков по данным синоптических наблюдений

И.А. Розинкина, Д.Б. Киктев, Т.Я. Пономарева, И.В. Рузанова
Оперативный выпуск гидродинамических прогнозов погоды на средние сроки по спектральной глобальной модели Гидрометцентра России

В.М. Лосев
Гидродинамическая конечно-разностная модель регионального прогноза на ЭВМ CRAY

Д.Я. Прессман, Е.М. Пекелис, В.З. Кисельникова, Р.Б. Зарипов
Гидродинамический локальный прогноз в Гидрометцентре России (технологические аспекты и вопросы численного моделирования)

А.В. Муравьев, В.Д. Казначеева, Е.Н. Круглова, И.А. Куликова
Технология экспериментальных долгосрочных метеорологических прогнозов динамико-статистическими методами

Н.В. Штырева
Численная модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере, реализованная на суперЭВМ CRAY Y-MP8E

Л.Е. Безрук
Организация транспортной компьютерной сети Мирового метеорологического центра Москвы

И.Э. Пурина, И.И. Жабина, А.Ю. Недачина, Н.В. Штырева
Развитие информационных технологий в локальной сети CRAY

А.Ю. Недачина
Удаленный доступ к базам данных суперЭВМ CRAY Y-MP8E с рабочих станций и ПЭВМ локальной сети CRAY

В.А. Анципович, С.В. Лубов, А.Н. Зайцев
Организация выхода в Интернет подразделений ММЦ Москва

П.И. Свиренко
Система управления данными

А.А. Акулиничева, А.Ю. Соломахов, Ю.Л. Шмелькин, Ю.И. Юсупов
Практическое использование геоинформационной системы метео и направления ее развития

Ю.В. Алферов
Принципы построения автоматизированной графической системы для визуализации полей метеоэлементов в научных исследованиях

Т.С. Чекулаева
Комплекс программ пользовательского графического интерфейса для визуализации результатов прогностических моделей


АННОТАЦИИ

Сборник статей посвящен проблеме информационного обеспечения современных прогностических систем численных прогнозов погоды Мирового метеорологического центра Москвы. Рассмотрены основные принципы распределенной обработки гидрометеорологической информации в единой транспортно-компьютерной сети, включающей в себя суперЭВМ CRAY. Описаны технологии первичной обработки, объективного анализа и усвоения данных наблюдений, моделей глобального, регионального и локального прогноза метеорологических полей. Уделено внимание цифровому и графическому представлению результатов численных прогнозов и их распространению потребителю. Сборник рассчитан на метеорологов, программистов, специалистов по численному моделированию атмосферы и усвоению данных наблюдений.


Автоматизированная обработка оперативной метеорологической информации в ММЦ Москва с использованием суперЭВМ CRAY
Фролов А.В.
Рассматриваются общие научно-методические, технологические и организационные вопросы, связанные с созданием, сопровождением и развитием автоматизированной системы обработки оперативной информации (АСООИ) в Мировом метеорологическом центре (ММЦ) Москва с использованием суперЭВМ CRAY Y-MP8E. Внимание уделяется принципам построения транспортно-компьютерной сети, первичной обработке данных наблюдений, технологиям объективного анализа и усвоения данных наблюдений, технологиям специализированных гидрометеорологических прогнозов, а также цифровому и графическому представлению и использованию гидрометеорологической информации.


Развитие оперативного объективного анализа в Гидрометцентре России
Багров А.Н., Локтионова Е.А., Цирульников М.Д.
Описаны усовершенствования системы оперативного глобального анализа метеоэлементов на ЭВМ CRAY Y-MP, введенные в 1999 г. и первой половине 2000 г. Даны сведения об используемых наблюдениях, первом приближении, схеме контроля качества наблюдений. Описаны новые схемы: анализа влажности в свободной атмосфере, температуры подстилающей поверхности и высоты снежного покрова, причем поле температуры получается совмещением двух полей — поля температуры поверхности океана и поля температуры воздуха. Представлена технология мониторинга качества данных радиозондирования с целью включения характеристик качества в систему объективного анализа.


Особенности технологии усвоения данных о состоянии глобальной атмосферы
Важник А.И., Свиренко П.И.
Описаны технологические особенности системы усвоения данных о состоянии глобальной атмосферы, реализованной на ЭВМ CRAY Y-MP8Е/825: функциональная схема, элементы информационного обеспечения.


О восстановлении значений 6-часовых сумм осадков по данным синоптических наблюдений
Алферов Ю.В.
Излагаются основные аспекты технологии восстановления значений 6-часовых сумм осадков по данным синоптических наблюдений с произвольным периодом накопления. Приводятся иллюстрации результатов ее использования. Обсуждаются перспективы дальнейшего усовершенствования этой технологии.


Оперативный выпуск гидродинамических прогнозов погоды на средние сроки по спектральной глобальной модели Гидрометцентра России
Розинкина И.А., Киктев Д.Б., Пономарева Т.Я., Рузанова И.В
Статья посвящена описанию общей структцры и отдельных элементов программного комплекса «Спектральная модель», работающего в рамках системы АСООИ Гидрометцентра России, на базе версии Т85L31.


Гидродинамическая конечно-разностная модель регионального прогноза на ЭВМ CRAY
Лосев В.М.
Описана технология регионального прогноза на ЭВМ CRAY. Схема прогноза основана на интегрировании уравнений гидротермодинамики методом конечных разностей. Подробно рассмотрен численный алгоритм расчета эволюции полей метеорологических величин. Отмечены проблемы, возникающие при реализации расчетного алгоритма и возможные пути их решения.


Гидродинамический локальный прогноз в Гидрометцентре России (технологические аспекты и вопросы численного моделирования)
Прессман Д.Я., Пекелис Е.М., Кисельникова В.З., Зарипов Р.Б.
Отражены основные моменты технологии расчета локального прогноза в Гидрометцентре России. Описана методика определения начальных полей водности облаков и осадков, основанная на знании некоторых атмосферных статистик. Рассмотрен алгоритм расчета радиационных потоков в видимом и инфракрасном участках спектра (в рамках теории интегральных функций пропускания), вычислительно эффективный при произвольном числе облачных слоев.


Технология экспериментальных долгосрочных метеорологических прогнозов динамико-статистическими методами
Муравьев А.В., Казначеева В.Д., Круглова Е.Н., Куликова И.А.
В статье представлен один из подходов к задаче долгосрочного прогноза, а именно, комплексная схема гидродинамико-статистического прогноза различных метеорологических элементов: барических и температурных высотных полей и элементов погоды, таких, как температура приземного воздуха и осадки на станциях СНГ. Для этих целей создана технологическая линия, которая связывает базы оперативных и архивных данных, вычислительное ядро на суперЭВМ CRAY, а также блоки анализа и графического представления результатов моделирования и прогнозирования. Некоторые блоки (в основном синоптического анализа и визуализации) реализованы на ПЭВМ. В статье наряду с описанием работы технологической линии прогноза приводится достаточно подробный синоптический анализ результатов вычислений прогностических осредненных полей на 10, 20, и 30 сут. Разбираются примеры неудачных прогнозов и систематических ошибок, приводятся карты характерных прогнозов с типичными для существующей конфигурации схемы оценками качества.


Численная модель дальнего переноса загрязняющих веществ в атмосфере, реализованная на суперЭВМ CRAY Y-MP8E
Штырева Н.В.
В условиях антропогенных воздействий проблема экологической устойчивости атмосферы и на подстилающей поверхности является одной из важнейших задач геофизики. Рассматриваемая гидродинамическая модель позволяет прогнозировать и производить мониторинг распространения загрязняющих веществ в атмосфере. Модель основана на лагранжевом методе переноса и трансформации загрязняющих веществ в атмосфере и статестическком подходе Монте-Карло при аппроксимации атмосферной диффузии. Модель позволяет прогнозировать дальний перенос загрязняющих веществ при крупных авариях и катастрофах на промышленных предприятиях.
Приведен метод, позволяющий использовать в модели метеорологическую информацию прогностической спектральной модели Гидрометцентра России.


Организация транспортной компьютерной сети Мирового метеорологического центра
Безрук Л.Е.
В статье кратко изложены принципы построения транспортной компьютерной сети Мирового метеорологического центра Москва. Приведена и более подробно описана схема центра телесвязи ММЦ Москва, являющегося основой транспортной компьютерной сети Росгидромета. Эксплуатация в течение 6 месяцев без сбоев и остановок модернизированной к 2000 г. сети показала ее надежность и правильность выбранных технических решений.


Развитие информационных технологий в локальной сети CRAY
Пурина И.Э., Жабина И.И., Недачина А.Ю., Штырева Н.В.
Рассматривается новая концепция информационного обеспечения прогностических технологий на суперЭВМ CRAY Y-MP8E и ее локальной сети, которая включает систему приема от ЦКС-Москва и первичной обработки данных наблюдений и продукции зарубежных центров, а также формирование соответствующих баз данных и различные методы публикации данных на специализированные рабочие места локальной сети CRAY .


Удаленный доступ к базам данных суперЭВМ CRAY Y-MP8E с рабочих станций и ПЭВМ локальной сети CRAY
Недачина А.Ю.
Предлагаемый комплекс программных средств предназначается для обеспечения информацией из баз данных суперЭВМ CRAY Y-MP8E специализированных прогнозов, научных исследований, графических приложений и др., реализованных на ПЭВМ и НР-рабочих станциях. Средства «удаленного доступа» выполняют обмен данными между разнородными вычислительными платформами в локальной сети CRAY.


Организация выхода в Интернет подразделений ММЦ Москва
Анципович В.А., Лубов С.В., Зайцев А.Н.
Статья посвящена организации выхода в глобальную сеть Интернет подразделений ММЦ Москва. Рассмотрены основные вопросы по обеспечению надежности и безопасности создаваемой системы, предложены способы их решения.


Система управления данными
Свиренко П.И.
Пакет прикладных программ «Record Manager (RM-пакет) является специализированной системой управления данными и может быть использован для ведения баз данных, обеспечивающих усвоение значительных объемов информации в автоматическом режиме. Средствами RM-пакета осуществляется информационная поддержка системы усвоения данных о состоянии глобальной атмосферы, реализованной на ЭВМ CRAY Y-MP8E/825.


Практическое использование геоинформационной системы метео и направления ее развития
Акулиничева А.А., Соломахов А.Ю., Шмелькин Ю.Л., Юсупов Ю.И.
Приводится описание Геоинформационной системы Метео и результатов ее применения при создании «безбумажной технологии» автоматической подготовки карт, выполнения фронтального анализа и распространения синоптических карт. Приведены примеры с результатами новых разработок по оценке качества прогнозов метеорологических полей, контролю и восполнению данных наблюдений прогнозами на срок анализа, возможности корректировки синоптиком в интерактивном режиме полей автоматически расчерченных изолиний.


Принципы построения автоматизированной графической системы для визуализации полей метеоэлементов в научных исследованиях
Алферов Ю.В.
Сформулированы требования к графической системе визуализации полей метеоэлементов длч применения в научных исследованиях. Описываются некоторые технологические аспекты реализации такой системы.


Комплекс программ пользовательского графического интерфейса для визуализации результатов прогностических моделей
Чекулаева Т.С.
Разработанный интерфейс позволяет использовать в достаточно полном объеме возможности графического пакета PV-WAVE. Круг пользователей ограничивается пользователями НР-рабочих станций и Х-терминалов, входящих в локальную сеть CRAY. Предлагаемые программные средства могут быть полезны при отладке прогностических моделей на суперЭВМ CRAY Y-MP8E.


© Методический кабинет Гидрометцентра России