北京冬奥会于2022年2月4日至20日在北京市和河北张家口市举行。中国克服疫情影响,为举办一届简约、安全、精彩的冬奥会付出巨大努力,一流的比赛场馆设施,出色的组织服务工作,赢得了奥林匹克大家庭和国际社会的广泛好评。中国代表团以9金4银2铜刷新了单届冬奥会获金牌数和奖牌数两项纪录,名列金牌榜第3位,创造了自1980年参加冬奥会以来的历史最好成绩。
为切实做好空气质量预报工作,确保冬奥会期间良好的空气质量,创造良好的比赛环境,国家超级计算济南中心(以下简称“济南超算”)应中国环境监测总站的要求,全程确保冬奥会空气质量预测业务系统在超级计算机上的稳定运行,保证冬奥会期间空气质量预报预警的准确及时,为冬奥会的胜利举办提供支持。
济南超算服务的冬奥会相关业务系统包括中国环境监测总站的国家空气质量预报预警系统,总站与南信大气象研究院联合研发的冬奥会高分辨率风场同化和72小时预测系统,以及山东省生态环境厅空气质量预报预警系统。
中国环境监测总站的国家空气质量预报预警系统是进行全国和京津冀及周边区域环境空气质量预报和大气重污染过程预报工作,对外发布臭氧 O3、细颗粒物 PM2.5、可吸入颗粒物 PM10、一氧化碳 CO、二氧化氮NO2、二氧化硫SO2,6种污染物的浓度区域形势场和城市空气质量(AQI)基础预报等信息,为冬奥会赛区及周边区域提供区域空气质量的预报。济南超算为国家空气质量预报预警系统搭建配置近15000个计算核心,30余台应用服务器的独立机房,并与中国环境监测总站建立专用链路,实现双方算力与数据资源共享。
冬奥会高分辨率风场同化和72小时预测系统实现了覆盖冬奥核心赛区的关键气象要素2km空间分辨率的逐小时滚动计算及网格化展示,针对京津冀区域地形和气候特点,设计了大气物理参数化方案,实时融合和同化包括地面、高空、雷达、卫星在内的多元立体探测信息,输出未来72小时大气预测结果,生成多种大气污染气象条件预测服务产品,通过webGIS三维可视化引擎叠加精细化地形、地貌信息和奥运场馆位置,向大气环境质量预报业务人员滚动提供赛区周边公里级未来3天大气污染气象条件的相关预报产品,支持各地预报员开展冬奥会及残奥会期间污染形势和变化的分析和研判工作。系统通过济南超算共计120个高性能计算节点,协同完成了每天24次快速更新预报。
山东省生态环境厅作为冬奥会北京赛区周边省市,协助开展冬奥会期间空气质量预报预警。山东省生态环境厅每日参与奥运会空气质量会商,为冬奥赛区污染形势预判、污染物溯源与管控提供有力支撑。济南超算为山东省空气质量预报预警业务系统提供60个计算节点,协助完成每日预报。
在冬奥会业务化运行期间,除提供计算资源外,济南超算还成立了近30人的专项保障工作群组,为业务系统提供7×24小时运行支撑与服务。同时建立每日汇报机制,对机器状况、网络状况、存储状况及系统运行状况每日进行汇报。在数据下载、数据传输、模式运行、数据处理、自动化运行脚本等业务化运行的各阶段实行全方位监控,做到出现问题即刻解决,全力确保冬奥会空气质量预报准确及时。
国家超算济南中心副主任、济南超算研究院院长潘景山表示,服务冬奥会是成立国家生态环境监测大数据超算云中心以来,济南超算与中国环境监测总站的一次深入合作,是济南超算致力于利用算力服务国家、服务民生的重要举措。未来,济南超算还将以国家生态环境监测大数据超算云中心为平台,深入与总站的相关研究合作,充分发挥济南超算全球算力领先的通用超级计算平台对生态环境保护治理的支撑作用。
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