气象海洋始终是高性能计算的重要领域，由于计算量大、时效性高，对于高性能计算的需求强烈。随着地球系统模型向着更高分辨率、更复杂物理过程、集合预报、多圈层耦合方向发展，对高性能计算技术的要求也越来越高。气象海洋领域包含天气预报、气候预测、海洋模拟、空气质量等多个方面，借助鲲鹏高性能计算解决方案，可大大提升对台风、暴雨、雷电等极端天气的预测能力，有效减少人民的生命财产损失。
气象行业概述
行业需求与挑战
高精度预报驱动算力增长
极端气象频发，需要更高分辨率的数值计算实现更精细的预报，算力需求呈现倍级增长趋势
高时效预报需要更快算力
气象部门持续提高预报更新频率，需要在更短时间内完成复杂模拟，对计算速度和效率要求极高
气象科技自立自强
气象预报保障防灾减灾，并支撑经济社会发展，其高质量发展离不开算力平台与数值预报模式的自主创新
核心优势
高精度
应用精度优化，预报精度与现网系统保持高度一致，满足业务需要
性能更优
WRF、CMA-GFS等TOP应用优化，性能领先传统算力平台
规模部署
拥有丰富的国家级及多省气象、水利、海洋领域项目交付经验，具备多个成功应用案例
相关产品
基础硬件
2U2P 均衡型
2* 鲲鹏920处理器
1U2P 高密型
2* 鲲鹏920处理器
行业应用场景
气象
天气预报即综合气象站、卫星等采集的信息数据，对一定区域范围内未来一段时间的天气情况进行预测，时间尺度一般是1小时~30天。天气预报可以指导人民生产生活，防范极端天气，方便人们出行，让老百姓直接受益。天气预报的常用开源软件有WRF、GFS等，目前均已在鲲鹏平台完成适配。随着国内气象领域的发展，涌现出一批优秀的国产自研软件，如：GRAPES、BCC，目前也已在鲲鹏平台完成适配，在性能上更具优势，并且同时保证计算精度。
气候/海洋
气候预测研究范围包括冰川融化、海平面上升速度，碳循环的过程、大气成分演变过程，气候变化、厄尔尼诺现象的产生等。气候预测对高性能计算（HPC）能力的要求是迫切的，性能强大的HPC将为更复杂的模型模拟提供更高的精度并有效减少模拟时间。气候预测的常用软件为美国国家大气研究中心（NCAR）提出的通用地球系统模式（The Community Earth System Model）、NEMO、ROMS，均已在鲲鹏平台完成适配。
应用优化案例
WRF
WRF（Weather Research and Forecast Model）主要面向对象是天气预报和天气研究。WRF求解气象过程的核心模块有两个版本：ARW（Advanced Research WRF）和NMM（Nonhydrostatic Mesoscale Model）,目前大多数使用的是ARW版本，可以作为全球模式进行天气预报，也可以作为区域模式进行天气现象的数值模拟。
在WRF的计算过程中一方面需要对大量的观测数据进行质量检查和同化分析才能获得初值条件，处理过程计算量很大；另一方面，数值求解上百万个自由度的控制偏微分方程本身也需要大量的计算，对时效性要求高，这就要求有大算力支撑。
