云計算的人工影響天氣業(yè)務(wù)應(yīng)用

哈青辰

(赤峰市氣象局，內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

1 云計算及其關(guān)鍵技術(shù)

1.1 云計算概述

數(shù)據(jù)的大量增加，對計算機能力提出了新的挑戰(zhàn)，在此背景下，云計算被提出來。該技術(shù)的出現(xiàn)實現(xiàn)了對計算資源、網(wǎng)絡(luò)資源和存儲資源的管理。

1.2 云計算的關(guān)鍵技術(shù)

首先，為了保證可用性、可靠性和經(jīng)濟性，可以采取分布式存儲的方式。此外，云計算能夠提供并行服務(wù)，目的是為了保證大量的用戶可以訪問。現(xiàn)階段，云計算常用的存儲技術(shù)已經(jīng)被許多公司開發(fā)和利用。其次，云計算對數(shù)據(jù)進行分析整理之后能夠為用戶提供高效的服務(wù)。為此，數(shù)據(jù)管理技術(shù)必須能夠滿足高效管理大數(shù)據(jù)的要求。在許多數(shù)據(jù)中能夠找到特定的數(shù)據(jù)也是云計算的能力。此外，云計算的主要特點在于對許多數(shù)據(jù)進行存儲、讀取之后，還能夠?qū)?shù)據(jù)進行分析。為此，在云系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理過程中，需要采取存儲數(shù)據(jù)管理的模式。最后，為了保證用戶能夠享受到云計算所帶來的服務(wù)，可以讓用戶來編寫簡單的程序來實現(xiàn)自身的要求，而且云計算的編程模型應(yīng)該簡單，必須將后臺復(fù)雜的運行簡單化，能夠向用戶透明。當(dāng)前，一些編程不僅僅是一種編程模型，同時還是一種高效的任務(wù)調(diào)度模型，不僅適用于云計算，在其它設(shè)備上也有良好的性能。

2 人工影響天氣業(yè)務(wù)的科學(xué)依據(jù)和關(guān)鍵技術(shù)

2.1 云霧降水的基本機制

大氣在空氣中形成水滴或者冰雪晶，這些是構(gòu)成降水的必要條件。此外，云粒子能夠在空中繼續(xù)吸附水汽，體積和重量開始變大，之后開始降落，在下降的過程中沒有被蒸發(fā)掉，形成降水。需要注意的是，自然界中存在的云的形態(tài)不同，也有固態(tài)和液態(tài)之分。應(yīng)該仔細分析云的形態(tài)和演變過程，為研究當(dāng)時的天氣形勢和學(xué)習(xí)狀況奠定基礎(chǔ)，同時也能很好地預(yù)測未來天氣的變化情況。在人工影響天氣作業(yè)實施的背景下，應(yīng)該充分考慮到云霧降水機制的影響，研究空氣中的水資源。但是經(jīng)過研究可以發(fā)現(xiàn)，空氣中的云霧和降水等因素存在著一定的不確定性，尤其是對云的形態(tài)了解不透徹，在一定程度上對人工影響天氣造成不利影響，可能會出現(xiàn)資源浪費的問題，不利于發(fā)揮人工影響天氣的作用。

2.2 人工影響天氣業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)

我國的人工影響天氣開始于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展與建設(shè)，在各個方面都取得了顯著地進步。進入21世紀(jì)之后，人工影響天氣在抗旱和防災(zāi)減災(zāi)等方面起著非常重要的作用，國家也投入大量的人力物力財力進行人工影響天氣的研究，在一定程度上促進了人工影響經(jīng)濟的快速發(fā)展。為推動人工影響天氣的快速發(fā)展，提高人工影響天氣的作業(yè)效益，應(yīng)該加強對人工影響天氣業(yè)務(wù)的技術(shù)研究。如果云體在適當(dāng)?shù)臈l件下采取撒播催化劑方式的話，能夠取得一定的效果。在使用人工影響天氣作業(yè)技術(shù)之前，需要對當(dāng)時的天氣形勢和云降水的特征進行研究，采取適合的人工增雨作業(yè)的方式。此外，無論采取何種技術(shù)，必須重視對原始資料的利用。相關(guān)的調(diào)查研究顯示，人工影響天氣觀測資料的數(shù)據(jù)量比較大，種類比較多，如果采取傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式的話，不利于人工影響天氣作業(yè)。為此，在人工影響天氣領(lǐng)域應(yīng)該重視云計算模式的應(yīng)用，同時可以利用衛(wèi)星云圖的作用，通過對衛(wèi)星云圖進行分析來識別天氣，為研究天氣變化情況奠定基礎(chǔ)。通過衛(wèi)星云圖也能分析產(chǎn)生冰雹的特征，為冰雹預(yù)報提供了技術(shù)方法?？梢哉f，衛(wèi)星云圖在人工影響天氣研究中起著非常重要的作用，但是需要注意的是，衛(wèi)星云圖的數(shù)據(jù)量比較大，對計算機硬件的要求較高。雷達在人工影響天氣領(lǐng)域中也發(fā)揮著一定的作用，雷達可以觀察云和降水的狀態(tài)，能夠為人工影響天氣的研究工作提供參考數(shù)據(jù)。多普勒天氣雷達風(fēng)場資料能夠為人工影響天氣提供更多的判定依據(jù)，在指揮人工影響天氣作業(yè)等方面具有很大的潛力。此外，云降水?dāng)?shù)值模式也是人工影響天氣的重要組成部分。通過云降水模式能夠模擬出云降水的發(fā)展演變過程，而且在數(shù)值模式的作用下，能夠?qū)Ρ确治龀鋈斯び绊懱鞖庾鳂I(yè)前后云的差異性，從而驗證人工影響天氣作業(yè)的效果。通過云降水?dāng)?shù)值模式還能夠計算出播云的效果，提供外場試驗和作業(yè)所需要的實時預(yù)報，有利于人工影響天氣試驗的統(tǒng)計分析。

2.3 云計算在人工影響天氣業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

為了提高人工影響天氣作業(yè)的效果，省級的氣象局信息中心為各個單位提供了有效的計算、存儲和通訊服務(wù)，同時減輕了業(yè)務(wù)單位投資成本的壓力，采取統(tǒng)一的云計算平臺方式，能夠?qū)⒋罅康臄?shù)據(jù)進行上傳。做好人工影響天氣業(yè)務(wù)的分析能夠提升人工影響天氣的效果，尤其是提高人工影響天氣作業(yè)的準(zhǔn)確性和針對性。因為氣象數(shù)據(jù)每天都在增長，需要硬件設(shè)備存儲量大，同時維修成本也比較高。云計算存儲能夠解決存儲過程中存在的問題，而且對用戶端的設(shè)備要求比較低，相關(guān)的工作人員需要用終端設(shè)備連接到云，就能夠下載所需要的數(shù)據(jù)。一些地區(qū)利用云計算的先進架構(gòu)，利用了云計算存儲的模式，充分發(fā)揮了云計算的性能，將云計算應(yīng)用到人工影響天氣作業(yè)中，具有比較大的價值。人工影響天氣作業(yè)過程中需要大量的觀測數(shù)據(jù)，并且要借助計算機的作用才能實現(xiàn)，而云計算能夠為人工影響天氣帶來成本低的優(yōu)點，同時工作性能強大，工作效率高。此外，為保證人工影響天氣作業(yè)的順利實施，氣象部門對人工影響天氣建設(shè)投入的力度比較大，同時在發(fā)展的過程中也積累了大量的信息資源，但是各個行業(yè)和部門之間缺乏有效的溝通和信息共享，還沒有建立信息共享平臺，不利于資源的發(fā)揮。此外，在資源建設(shè)的過程中也出現(xiàn)重復(fù)性的問題，導(dǎo)致資源的浪費。采取云計算模式能夠很好地解決資源浪費的問題，且使人工影響天氣作業(yè)部門和其它部門之間的聯(lián)系更強，在實現(xiàn)資料共享的同時加強各個部門之間的合作。

3 結(jié)語

云計算的主要特點是快速簡單，并且成本低，有著廣闊的發(fā)展前景。人工影響天氣在我國的防災(zāi)減災(zāi)和生態(tài)環(huán)境改善方面起著非常重要的作用，在具體的人工影響天氣實施的過程中，應(yīng)該對雷達和衛(wèi)星觀測到的數(shù)據(jù)進行分析和整理，之后分析出結(jié)果。通過云計算技術(shù)能夠?qū)⒋罅康挠^測數(shù)據(jù)進行存儲和分析，有效地將云計算模式引入到人工影響天氣業(yè)務(wù)中，提高人工影響天氣作業(yè)的時效性和準(zhǔn)確性，更好地發(fā)揮人工影響天氣的效益。