计算机技术在气象信息中的应用

摘 要：计算机是科学技术发展到极高水平的结果，是横跨信息科学、材料科学、数学等多个学科的综合学科。是人类最伟大的发明之一，对全球的政治、经济以及人们的工作、生活都产生巨大影响，随着知识经济网络社会的形成，计算机技术已经成为现代社会的必备技能， 被实际地运用到了当前社会的各个领域当中，大大改变了人们的生存生活状态，推动了社会经济的迅速发展。而这当中的气象部门，设计各行各业气象信息的处理预报，以及气象现代化建设和未来的发展，则更需要掌握和应用计算机技术。

关键词：计算机技术应用；网络通信技术；气象信息；应用

改革开放30多年来，我国气象事业发展取得了巨大成就，业务服务水平不断提升，应对复杂天气气候的能力明显提高，综合实力显著增强。而取得成就的关键就是气象信息的快速交流与共享，它是现代气象业务的基础系统和支撑系统。直接影响到气象业务部门和广大用户能否及时快速的获取和发送国内外气象信息，关系到气象能否为各级政府，国民经济国防建设等提供优质气象服务，气象信息交流的发展经受到其他气象业务交流发展的驱动，又制约着其他系统的快速发展。

一、计算机技术应用

计算机以其超高速度的运算效率、方便快捷的操作方式等特点，广泛应用于人们生产、生活等社会活动的各个领域。以数字形式保存的数据和信息，方便读取和保存。和传统的纸质载体相比，信息储存方式容量更大，体积更小，更加方便储存和使用。在数据传输方面也远远超过传统纸质形式。另外，纸质材料随着时间延长会逐渐老化、破损，造成信息丢失。使用计算机技术的数字信息以磁盘和光盘为载体，保存时效极为久远，更有利于信息的管理、使用。以计算机技术为基础的各种应用技术，极大地拓宽了计算机的使用范围，

1、计算机网络

计算机网络是使用通信设备和通信线路将一组地理上分布的相同或不同的计算机、终端及其附属设备按照某种方式互联起来得到的一个计算机硬件系统。在这种计算机硬件系统的基础上，通过开发能协调各台计算机系统工作的通信系统或更进一步的网络操作系统，就能使一组计算机实现软硬件资源共享、协同计算，合作求解一个问题。由这种通信系统或网络操作系统连同网络计算机一起，就形成了网络计算机系统。

（1）、通信结构

通信是支持计算机网络的重要技术，即实现计算机之间信息传输的一种技术方式。网络通信的核心内容是通信协议。所谓通信协议是网络通信中一组约定的集合，由它确定了经由通信网络传输的信息或存储在报文和数据中的信息的格式和控制方式。研究通信协议主要是为了在网络计算机系统中实现可靠的、高效的数据交换，差错控制，信息编码，线路利用同步，使通信数据具有透明性一般情况下，网络上连接着大量的计算机系统，每一台计算机系统上可能有多个用户在同时使用计算机与其他网上用户进行通信，而实现可靠的数据交换，需要做许多具体的操作运算，十分复杂。为了便于协议的有效实现和对不同的用户开放，最大限度地实现线路的有效利用，有必要对网络计算机系统进行通信结构分层。网络计算机系统在系统上可分成一个一个的层次，从而可以得到一种分层结构或分层模型。每一层包含一组通信功能和相应的层间通信协议。协议不仅支持通信双方在不同的层间进行通信，而且提供了实现通信的具体思想和方法。

2、计算机网络的结构

计算机网络的体系结构经历了一系列重大的技术革新，从大型主机和小型机系统的主机——终端式网络结构，在发展了LAN（局域网）技术后，又演进成有分布式信息处理特点的客户机/服务器模式的结构。在Internet的应用发展以后，企业网的结构又演化成Intranet（企业内部网）的形式，这是一种WAN（广域网）相连接的企业网结构。

3、计算机网络与通信系统结合

计算机通信网络是计算机技术和通信技术相结合而形成的一种新通信方式，主要是满足数据通信的需要。它将不同地理位置、具有独立功能的多台计算机、终端及附属设备用通信链路连接起来，并配备相应的网络软件，以实现通信过程中资源共享而形成的通信系统。它不仅可以满足局部地区的一个企业、公司、学校和办公机构的数据、文件传输需要，而且可以在一个国家甚至全世界范围进行信息交换、储存和处理，同时可以提供话音、数据和图像的综合性服务，具有诱人的发展前景。不论是技术本身还是制定技术标准的组织，都被迫向能够完成各种通信的单一的公用网络系统发展，通过这种网络能够简单且统一地访问到全世界的信息源和各种信息。

二、气象信息

气象信息是国家基础性，战略性信息资源，也是国家空间基础信息之重要组成部分。许多关系到我国现代化建设进程之重大国际国内问题的决策。都需要大量气象信息的支撑。如：天气预报、气候预测、气候变化、可持续发展等，国家之许多重大工程项目，也迫切需要气象信息的服务。

1、收集和传输气象信息

全国各级气象部门之间，各部门之间之互联需要网络通信的支持，對完善气象资料收集网络较大影响的气象信息包括：新一代多普勒天气雷达资料，卫星资料、自动站时空加密观测资料，闪电定位探测资料、GPS/MET观测资料，风廓线控测资料、气候交流预测所需的多圈层其他资料等；随着各类数值模式不断研发并业务化以及计算机加工处理能不断提置，由此产生的预报，预测产品数量将大幅度增加。进而通过网络分发产品的要求越来越高，新一代电视天气会商要求网络通信的支撑，综合。信息加工平台既要求与本级气象信息加工分析预测交流的网络连接，又要求与外服务的各类对象的网络联接，气象专用频道的电视节目制作与传递也需要网络通信的支撑。可视化、智能化的即时数据更离不开计算机网络通信。

2、大数据的存储和处理

气象信息所涉及的风向、风速、雨量、气温、相对湿度、气压、太阳辐射、土壤温度、土壤湿度、以及海洋、水文、空气质量等数据的收集和预报，需要高性能的计算机处理和分析大量数据。而随着模式、资料同化方法的不断改进、时空分辨率和精确度不断提高、预报时效不断延长，集合预报的连续发展，作业种类不断增多，对计算和存储资源的需求量指数上升，预计到2020年，气象加工处理时高性能计算机能力的需求为峰值性能Pflops量级以上。甚至会用到光子或量子计算机等高新技术。

3、数据的管理和共享

为了满足气象信息的时效性、准确性，随着综合观测系统的全面建设和不断完善，以及气象系统的现代化建设，地面、探空、预测、预报所需要获取和利用的气象数据量将成倍增长，相应的业务能力也不断的增强与发展，业务产品数量也将大幅度增加，各行各业对气象信息的共享需求日益迫切。因此对气象数据的存储管理及共享应用均提出更高更新的需求。

三、总结

我国计算机技术还有长足发展，性能上还将有光子计算机、分子计算机、量子计算机等超高性能计算机的不断开发和成熟，对于处理的数据量，处理数据信息的速度和准确性，数据的共享，可视化的实效性和超清晰的分辨率，智能化的安全性，数据传输的即时距离等方面都会有一个质的飞跃。这将对于气象部门的大数据检索交流，信息共享，数据异地备份，系统和运行监控，信息安全，以及资料收集、广播通信、国际数据交流共享等平台的建设，具有更重要的意义，提供了优质基础和高速发展，将更好的为我国气象事业及各行各业服务。

参考文献：

[1]于晓燕.浅谈计算机应用的发展现状和趋势[J].计算机光盘软件与应用，2014（16）.

[2]郭晟，苏艳虹.计算机软件在气象业务中的应用分析[J].计算机软件在气象业务中的应用分析，2014.

[3]谢静.气象业务计算机软件技术安全应用探[J].河南科技，2013（09）.

作者简介：

周宇峰（1977年12月5日），女，汉族，新疆哈密人，大专学历，就职于新疆哈密地区气象局，助理工程师，从事气象网络预报工作。