胡江凯:数值预报领域的追梦人
来源:2019年10月29日《中国气象报》第4版
作者:简菊芳
1995 年,胡江凯从四川大学计算机科学专业毕业后,进入气象部门开展数值预报技术研究,现为中国气象局数值预报中心系统业务室副主任。工作20 多年来,作为核心骨干,他参与了数值预报业务系统从引进预报模型进行业务化改造,到完全自主创新建立GRAPES 数值天气预报模型业务体系。这其中,既有艰辛付出,又有成功与喜悦。
工匠精神,打磨GRAPES 模式运行体系
9 月30 日23 时50 分,GRAPES 全球模式系统启动运行,资料检索正常,模式预报积分运行。10 月1 日零时30 分,GRAPES 中尺度模式启动,运行正常;1 时,全球集合预报系统启动,运行正常;2 时,区域集合预报系统启动,运行正常;3 时40 分,各系统模式完成运行,产品全部计算出来……
在数值预报业务平台,从GRAPES 模式系统第一个计算任务启动,上万个数值天气模式业务计算任务运行,到所有系统正常结束并交出完美答卷,胡江凯悬着的心终于放了下来。当听到预报员会商中说“GRAPES预报得不错”时,他略感欣慰。
国庆气象服务保障是我国自主发展的GRAPES 数值预报业务全体系的“首秀”,可谓惊艳亮相,实现了确定性、非确定性模式相结合,从中期15 天到短期临近6 到12 小时,瞄准国庆演练及正式活动的关键时间点,提供精细化、覆盖重点区域和单点的指导预报产品。
从2009 年GRAPES 全球预报系统版本投入准业务化运行到今年系统在新中国成立70 周年活动保障的完美呈现,胡江凯带领团队奋战在业务一线,完成了业务体系从引进模式为核心到完全自主研发为核心的全面业务化运行的过渡和应用。
作为技术实施总负责人,胡江凯完成数值预报业务系统中几十个分系统、上千个运行模块的集成运行调度移植,同时保障每天十万级的业务计算任务,实现预报业务的平稳过渡;主持完成GRAPES 业务体系全球、区域、台风、集合等几大系统的25 次重大业务化运行集成部署。
为了将研发成果实现高效集成整合,他带领团队开展模式研发支撑的信息化系统研发,建立模式集成中试信息系统,从GRAPES 迭代研发版本管理、试验数据支撑、试验交互配置和管理、试验数据分析等四个方面形成对GRAPES 模式发展协作的有力支撑。
精益求精,精准解决技术问题
2002 年,T213 数值预报业务化进入关键时期。同年4 月,在IBM-SP 上运行的有限区系统时常发生模式溢出现象,当年7 月,T213 系统也出现了模式溢出现象。出现一个问题,处理掉,不难。但如何从根本上解决这个问题,却困扰了胡江凯很久。
这是第一次在并行环境下运行数值预报业务,没有经验可循,且硬件监控系统没有任何异常迹象。
问题到底出在哪里? 胡江凯一遍遍琢磨。他深感问题的严重性,这意味着数值预报产品随时面临不能及时分发的情况,将影响全国气象预报服务质量。此时,聘请国外专家不一定能迅速到位,而且费用很高。
胡江凯沉下心来,每次出现问题,他都详细记录当时的运行情况,并与技术开发人员和系统管理员探讨。那时,他正在清华大学上研究生课程,周末白天上课,只能中午顶着烈日骑车去单位统计分析运行过程,做好记录后又赶回学校上课。
通过一段时间的统计分析,在高性能计算中心系统管理员和技术人员的协作下,他最终明确了问题所在并予以解决。“那一刻,我长出了一口气,几个月积压在心里的焦虑一扫而空。”胡江凯说。
随后,新一代数值预报业务系统得到很好的应用,胡江凯获得中国气象局科学技术开发一等奖。
默默奉献,为预报员提供好用的产品
20 多年来,胡江凯经历过多次重大气象保障服务。每一次对于他来说,都是投入一个无形的战场,全力以赴。
1998 年长江发生百年一遇的洪水。为了监控系统运行,胡江凯干脆住进了办公室,每天凌晨4 点起来查看产品是否正常分发到预报环节。
一段时间下来,他形成了一个凌晨4点的生物钟,以至于在之后的很长时间,如果半夜醒来,肯定在4 点左右。那根凌晨4 点的弦,一直绷到洪水全面退去也没有松下来。
在通信还不发达的年代,胡江凯也曾半夜把老技术员请来帮助解决问题。现在,他也是24 小时在线。值夜班的同事遇到故障处理不了,半夜把他从睡梦中叫醒是常有的事。有时候,一忙就是一晚上。
“ 遇到困难,只要找到他,他就会及时赶来帮助处理。”在同事眼中,胡江凯像一个热心的“ 救火队员”。
经过几代人的努力,我国已形成数值天气预报业务自主发展的核心技术能力,锤炼了一支特别能战斗的业务研发队伍。从几十万行代码中,可以找到一代代幕后科研工作者的足迹。胡江凯的足迹也被清晰地记录,他先后获得中央国家机关优秀青年以及国家科学技术进步奖等多项奖励。面对荣誉,他说,这属于整个团队。
接下来,数值预报技术团队将按照中国气象局信息化发展规划,打通数据壁垒,建立模式业务运行大数据环境,发展智能化业务运行系统,加强对模式数据的挖掘分析,为模式问题的诊断提供支撑。