智慧數(shù)據(jù)中心賦能“數(shù)智氣象”：讓天有可測風云

古人云“天有不測風云”，但為滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，古人依然憑借經(jīng)驗與智慧預測天氣。例如，通過觀察云的形狀、顏色和移動軌跡，人們便能推測短期天氣變化。同時，隨著季節(jié)輪轉(zhuǎn)，古人持續(xù)觀察、記錄氣象、物候、天文的循環(huán)往復，逐漸摸索、總結(jié)出了流傳至今的二十四節(jié)氣。

與古代缺乏科學儀器分析云雨現(xiàn)象不同，今天，人們通過衛(wèi)星、雷達以及幾乎覆蓋全球的天氣觀測網(wǎng)，可以對天氣進行24小時不間斷的有效監(jiān)測。在此過程中，構建數(shù)字氣象基礎設施，實現(xiàn)算力、算法、數(shù)據(jù)統(tǒng)一調(diào)度，已經(jīng)成為氣象行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的重要支撐。

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術的加速落地，面對海量氣象數(shù)據(jù)的存儲、處理和分析，氣象數(shù)據(jù)中心在安全可靠、智能綠色等方面正面臨一系列新挑戰(zhàn)，如何打造新一代智慧數(shù)據(jù)中心，正成為推動氣象行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型向縱深發(fā)展的新趨勢和新要求。

數(shù)智氣象建設提速，數(shù)字基礎設施亟待升級

隨著氣象行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型的深入推進，我國地球系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源不斷拓展，氣象數(shù)據(jù)應用服務能力顯著增強。如今，我國已初步建成“無縫隙、全覆蓋”智慧數(shù)字氣象預報體系，氣象服務已經(jīng)覆蓋國民經(jīng)濟70余個行業(yè)大類，數(shù)字氣象融入109個“城市大腦”，氣象數(shù)據(jù)已經(jīng)成為眾多行業(yè)不可或缺的生產(chǎn)要素。

同時，氣象行業(yè)數(shù)智化轉(zhuǎn)型也給數(shù)字氣象基礎設施提出了更高要求。首先，算力不足、存儲與傳輸瓶頸凸顯。截至2024年，我國氣象數(shù)據(jù)的存量已達75PB，且每年以17PB的速度持續(xù)增長。同時，氣象預報分辨率持續(xù)提升，讓計算量呈指數(shù)級增長，但受限于網(wǎng)絡帶寬，氣象數(shù)據(jù)跨區(qū)域協(xié)同計算效率亟待提升。

其次，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心亟需提升自主創(chuàng)新能力，以確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全可靠。近年來，我國持續(xù)增強氣象科技自主創(chuàng)新能力，采用自主創(chuàng)新的計算、存儲設備，以及操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等，不僅可以保障氣象數(shù)據(jù)資源、信息網(wǎng)絡和應用系統(tǒng)安全，還能以更低成本提供更高性能的數(shù)據(jù)處理和分析能力。

第三，數(shù)據(jù)中心用電量大、能耗高，綠色低碳發(fā)展迫在眉睫。氣象數(shù)據(jù)的快速增長和預報分辨率的提升，不僅帶來了存儲和計算設備的持續(xù)增加，也讓數(shù)據(jù)中心能耗節(jié)節(jié)攀升。在“雙碳”目標指引下，氣象行業(yè)亟需加快綠色數(shù)據(jù)中心建設，并借助AI技術的應用，提升數(shù)據(jù)中心運維管理效率，降低數(shù)據(jù)中心能耗與碳排放，實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。

打造智慧數(shù)據(jù)中心，為數(shù)智化轉(zhuǎn)型夯實底座

如今，AI在氣象行業(yè)的深入應用，正推動傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心加速與網(wǎng)絡、云計算等融合發(fā)展，全面邁向智慧數(shù)據(jù)中心。新型智慧數(shù)據(jù)中心作為數(shù)智化轉(zhuǎn)型的基礎設施，將匯聚多元數(shù)據(jù)資源、運用綠色低碳技術、具備安全可靠能力、提供高效算力服務。

在安全可靠層面，智慧數(shù)據(jù)中心通過在整體架構、計算、存儲、網(wǎng)絡等方面的自主創(chuàng)新，既可實現(xiàn)算網(wǎng)存深度協(xié)同，也能確保從器件到整個數(shù)據(jù)中心的全方位安全可靠，進而提高計算資源的利用率和整體計算效率，提升存儲系統(tǒng)的整體性能和響應速度，并以創(chuàng)新的網(wǎng)絡技術滿足更高性能和更大規(guī)模的算力需求。

在智能層面，智慧數(shù)據(jù)中心通過實時監(jiān)測整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，可以對計算、存儲、網(wǎng)絡等資源進行全鏈可視化監(jiān)測，不僅能快速準確定位故障點，減少故障排查時間，簡化運維管理，也能變被動為主動，實現(xiàn)AI預測性維護，即便發(fā)生故障也能迅速采取措施讓系統(tǒng)恢復正常運行，提高系統(tǒng)安全可靠性。

在綠色層面，智慧數(shù)據(jù)中心通過科學合理的規(guī)劃與設計，可以實現(xiàn)電力供應、冷卻系統(tǒng)與算力需求之間的高效協(xié)同，提升整體能效；采用先進的節(jié)能技術與管理手段，降低能耗水平；借助太陽能、風能等可再生能源資源，并配套建設儲能設施，可提升數(shù)據(jù)中心的電力供給能力與抗風險能力。

除了在安全可靠、智能、綠色等方面表現(xiàn)突出之外，智慧數(shù)據(jù)中心的建設，可根據(jù)行業(yè)特有的場景化業(yè)務需求，提供有針對性的計算、存儲和網(wǎng)絡資源支撐，幫助行業(yè)實現(xiàn)AI技術創(chuàng)新應用的突破。

從風云氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心，洞見數(shù)智氣象未來

如果說在太空中時刻觀測地球的氣象衛(wèi)星是洞悉風云變幻的“眼睛”，那么地面應用系統(tǒng)就是解讀“眼睛”所獲海量信息的“大腦”。作為風云系列氣象衛(wèi)星系統(tǒng)工程重要組成部分，地面應用系統(tǒng)在衛(wèi)星發(fā)射后會通過天地一體化的運行控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)衛(wèi)星遙感儀器的觀測與地面系統(tǒng)運行處理任務，組織高效執(zhí)行衛(wèi)星下傳數(shù)據(jù)的接收、處理、分發(fā)和應用服務等任務。

目前，在國家衛(wèi)星氣象中心存檔的各類衛(wèi)星數(shù)據(jù)已經(jīng)達到48PB，日增存檔數(shù)據(jù)19TB，年服務量約17PB。數(shù)據(jù)的快速增長，也給風云氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心帶來了一系列挑戰(zhàn)。其中，風云三號配套機房的面積有限，而設備空間需求量大；對算力、存儲等資源需求量大，需要匹配高功率、高密度機房；為響應國家雙碳政策及環(huán)保要求，需要兼顧綠色節(jié)能。

為此，風云三號數(shù)據(jù)中心決定與華為合作，采用華為智能微模塊+氟泵列間風冷空調(diào)、電力模塊+鋰電及數(shù)據(jù)中心管理平臺，充分利用機房空間，為風云三號打造安全可靠、彈性敏捷、綠色低碳的智慧數(shù)據(jù)中心。其中，華為智能微模塊將IT機柜、制冷單元、配電模塊等集成在一個密閉冷通道內(nèi)，可有效降低PUE。華為超融合電力模塊則部署超高密模塊化UPS，不僅所有模塊支持在線熱插拔，還能有效減少整體供電鏈路損耗。

不僅如此，作為風云地面應用系統(tǒng)首個全棧自主創(chuàng)新的智慧數(shù)據(jù)中心，該數(shù)據(jù)中心不僅在機房基礎設施、計算、存儲和網(wǎng)絡等硬件設備上全面采用自主創(chuàng)新產(chǎn)品，在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、負載均衡調(diào)度軟件等方面實現(xiàn)了自主創(chuàng)新，可以最大程度確保數(shù)據(jù)中心的安全可靠。

如今，在地面應用系統(tǒng)這個至關重要的“大腦”中，智慧數(shù)據(jù)中心正扮演著核心智能中樞的角色，并通過強大的數(shù)據(jù)匯聚、處理、分析和智能應用能力，為天氣預報精準化、氣象衛(wèi)星服務高效化提供堅實支撐，讓“天有可測風云”真正成為現(xiàn)實。未來，在風云氣象衛(wèi)星智慧數(shù)據(jù)中心標桿的引領下，我國氣象行業(yè)也將加快智慧數(shù)據(jù)中心建設，提速數(shù)智化轉(zhuǎn)型的步伐，邁向數(shù)智氣象新未來。

8月8日，主題為“共鑄高質(zhì)量 智贏高價值”2025華為中國數(shù)字能源數(shù)據(jù)中心樣板點發(fā)布會將在北京隆重召開。屆時，與會嘉賓將匯聚一堂，共同探索如何構建安全可靠的算力底座，并實地探訪國家衛(wèi)星氣象中心風云三號衛(wèi)星地面機房，深入了解風云氣象衛(wèi)星智慧數(shù)據(jù)中心建設的成功實踐。