有人說,在“大數(shù)據(jù)時(shí)代”真正到來之前,氣象數(shù)據(jù)便顯現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的諸多特性。氣象數(shù)據(jù)一貫以龐雜眾多、數(shù)據(jù)量大而著稱,這些復(fù)雜的氣象數(shù)據(jù)總體可以分為兩類:一類數(shù)據(jù)是實(shí)況數(shù)據(jù),另一類是模式數(shù)據(jù)。
簡單來說,實(shí)況數(shù)據(jù)就是“一般過去時(shí)”數(shù)據(jù),來自不同的觀測設(shè)備。采集實(shí)況數(shù)據(jù)的氣象站點(diǎn)遍布全球,觀測范圍從幾千米的高空到地面,觀測手段從高科技的衛(wèi)星、雷達(dá)到最原始的人工觀測,這些數(shù)據(jù)的采集都是為了更真實(shí)地反映出地球大氣圈的運(yùn)動變化。
實(shí)況數(shù)據(jù)是氣象學(xué)科發(fā)展的最基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也是模式數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源頭。如果沒有實(shí)況數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)在計(jì)算“模式數(shù)據(jù)”時(shí)就少了初始值;即使回歸到?jīng)]有計(jì)算機(jī)的人工預(yù)報(bào)時(shí)代,少了實(shí)況數(shù)據(jù)也無法進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)。
模式數(shù)據(jù)與實(shí)況數(shù)據(jù)相比,更簡單也更復(fù)雜。簡單的是,這類數(shù)據(jù)僅由各類計(jì)算機(jī)的程序運(yùn)算生成,屬于預(yù)測未來的“一般將來時(shí)”數(shù)據(jù);說它復(fù)雜則是因?yàn)橛?jì)算量非常龐大,運(yùn)用到的計(jì)算公式也異常復(fù)雜,為了更真實(shí)地模擬全球大氣的走向,運(yùn)算出的數(shù)據(jù)量也十分驚人。
模式數(shù)據(jù)由高性能計(jì)算機(jī)根據(jù)實(shí)況數(shù)據(jù)(包括地面、高空、衛(wèi)星等)通過物理方程計(jì)算得出。可以簡單形象地認(rèn)為,有一套龐大的計(jì)算未來天氣的程序,輸入當(dāng)前已知的天氣現(xiàn)象,就可以輸出未來還沒有發(fā)生的天氣現(xiàn)象。計(jì)算出的預(yù)報(bào)結(jié)果通常以規(guī)則的等經(jīng)緯度網(wǎng)格來表示,網(wǎng)格上的每個(gè)點(diǎn)代表這個(gè)經(jīng)緯度上未來某時(shí)刻某個(gè)物理量(比如氣溫)的數(shù)值。這就是現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)——數(shù)值預(yù)報(bào)模式。(王敬濤)