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第591章 亿格点柱的大气运动方程组运算

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送走古韬和保家齐,项目组这边去了顾松家的四合院,好好聚了一餐,然后就开始放假。

等收假完了,就是和气象部门的对接。

首先每天预测的数据对比出来,计算速度,预算能力,准确度,都会让元老们们看在眼里的。

那么,到时候春节前的大寒潮,被早点预报出来,应该会多引起一点重视吧?

这半年,别人看燧石研究院的成绩,感觉是速度飞快的,但顾松其实挺轻松。

08年,是关键的一年。

为此,香山别院的地下实验室里,几乎没有停过。

和谢茵然腻歪了两天,她再次进入了期末考试状态。

而顾松,就专心筹备起燧石岛上的首次发射。

作为一个企业,他的发射场完全没有必要等到建得多么符合规格之后才投入使用。

何况,这次发射有特殊的使命。

因此,当燧石岛经过了半年多的密集施工,发射场粗粗建好之后,航天科技集团提供的第一支定制烛龙火箭,还有顾松在香山别院鼓捣的“测试卫星”的非关键部位,就通过海运到达了岛上。

然后,则是在高昂费用下请到燧石岛上,帮助进行火箭吊装和测试的团队。

叶子恒为了表示重视,也专门到了岛上。

看着现在还显得粗糙的航天发射场,他无奈地说:“干嘛非要到这里来发射?远洋海运,变数多,现在这边基础又差。”

简玉书不以为意:“总要进入下一个阶段的。团队天天在你们那边培训,也需要经历一些实际的项目来积累经验。”

叶子恒摇着头:“你们是真舍得花钱。”

正常当然是一年一年地学、熬,积累经验。在这样的长时间里,这些人的薪酬待遇是很一般的。

算是另外一种形式的降低成本了,拿时间交换。

而燧石航天就反了过来,宁可拿钱换时间,也要让团队迅速成长起来。

他看着吊装车间内忙碌的人群,还有那一枚烛龙火箭,祈祷它到时候能顺利完成任务。

虽然他内心很担忧,团队水平实在不如其他发射场,就算有问题也是可以理解的。

但这毕竟是航天科技集团交付出去的第一枚烛龙火箭,要是这样就直接失败了,多蛋疼?

出来看着地面上的无缝钢轨,叶子恒越发感慨起来:“你们搞航天,那是真的认真!”

简玉书有点矜傲地笑了笑,那是当然。

论起目标,现在燧石航天吊打全球。

不久前的十一月,SpaceX再次发射试验成功,吹得震天响,说下一步就要往国际空间站运送货物了,突破对接技术。

简玉书这个家伙恨不得时间加速,赶紧怼到下一个阶段。

无奈,现实情况就是这样。

燧石航天已经太秀了,不能秀得全世界都紧张。

他看着忙碌准备的发射团队,想着这次发射任务的使命,心里暗暗叹了一口气。

……

燕京,量子计算机的项目组里,多了一位来自气象部门的专家寇勋。

这些天他一直处于震惊当中。

他死活想不到,有生之年居然会见到量子计算机。

不是媒体上吹的那种,是有了实物,而且在他可以理解的领域发挥了作用的那种。

在大领导的指示下,历年保存的气象数据被带了过来。

公开渠道,可以找得到的全球气象数据也被尽可能地搜集了起来。

然后,在气象部门现在用的天气预报预测算法,被编译成量子计算机的运算程序的同时,还有一组人运用人工智能不断迭代,在张庆平的帮助下准备优化算法。

第一波冲击到寇勋的,其实最直观,那就是运算速度。

天气预报这个活,在计算这个层面,是数值天气预报。

简单来说,在多年的研究过后,科学家们总结出了六个大气运动方程组。大气中的风场、气压场、密度场和温度场的时空变化都可以用这组方程加以描述。

而实际上,这些方程组,又都是理想化条件下的情况。

就像真空和非真空、光滑和有摩擦一样,要真去计算解析这些方程组,又需要参数化。

除了作为解析初始条件的气象观测数据,还要有解析尺度。

这个尺度,跟分辨率有那么一点像。

大气环境是想通的,所有变化都是有关联的。要去计算,那就先画格子吧。

首先,把从地表到大气顶层,分割成N层。

然后,在地表,也进行划分,一个格子长宽X公里。

这样子,就得到了,嗯,地表面积5.1亿平方公里除以X的平方,大概数百万个格子吧。数百万再乘以N,OK,这就是数千万上亿需要计算的格点吧。

然后,就看你是按10分钟,还是30分钟,还是更长的时间来算每一个格子里的数值变化。

如果是10分钟一算,要做10天的预报。嗯,那每个格子就要算1440次。

真实的例子,以每个格子长宽15公里的分辨率来计算,每天算两次,巨型超算也得两个小时,才能完成一次四百亿个格点柱里的大气运动方程组运算。然后,提供出来的数值变化,才作为依据由专业人员进行天气预报。

偏微分方程+浮点数计算+水平方向n个格点+垂直方向n层+时间步长限制+参数化方案+……超算很累的……

计算还要考虑到时效性问题,今天刚刚算出来结果可是太阳已经下山了,黄花菜都凉了,谁看?

天气预报就是这么一个纠结的过程。可预报性的根源在于大气、陆面、植被、海冰和海面的相互作用等。而总有小尺度内不可预测的,跟“混沌”理论扯上边的因素。

目前,极限做到12公里的分辨率,就已经非常痛苦了,甚至被调侃计算的速度赶不上大气实际变化的速度。

像1公里分辨率下,比如小云团这种特殊因素带来的变化,都完全没办法列入计算量。

寇勋被惊得外焦里嫩的原因,在于量子计算机完成一次同等数量计算所用的时间。

17秒。

在带过来的数据中,保存有过去很多次超算计算的结果,用作对比。

寇勋在那里呆若木鸡,而张庆平、郭跃他们则嘀嘀咕咕地讨论着。

“哪里有问题,怎么会用这么久?”

“是不是纠错机制得专门针对这个模型做一下优化?”

“老张,你看看啊,是不是还有些问题,可以用更适宜量子计算的方式转化一下?”

“我觉得换一种思路,是不是把分辨率提高,用以互相映射的数据多了,反而会提高保真率一些?”

“总之这个时间肯定是有问题。100个量子比特啊!如果超算用时在2个小时左右,这边再怎么样也可以达到10秒以内吧?”

“走走走,分析一下数据,赶紧改改再算。”

拿着结果的寇勋一脸茫然。

17秒啊,你们为什么这么不爽?

我是谁,我在哪,发生了什么?

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