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“云計算”是天上的云也會計算嗎？
“物聯網”是地上的物品也會聯網嗎？
“大數據”是不是很大很大的一個數字？萬億、千億還是萬萬億？
……
無限創意激發無限可能。如今，我們處于一個智能化的時代，科技改變著我們的生活。其中，氣象科技看似遙遠實則很近，因為更精準地預知陰晴冷暖有助于人的衣食住行。今天，小編帶你走近“智慧氣象”，并了解那些成就它的好搭檔。
智慧氣象
Climate-Smart
智慧氣象表現為深入應用云計算、物聯網、移動互聯、大數據、智能等新技術，依托氣象科學技術進步，使氣象系統成為一個具備自我感知、判斷、分析、選擇、行動、創新和自適應能力的系統，讓氣象業務、服務、管理活動全過程都充滿智慧。
針對公眾，比如一個人坐飛機出差，如果氣象服務供給方能迅速感知他去哪里、乘坐哪個航班，就能將所經空域可能會遇到的湍流、目的地天氣預報、該穿什么樣的衣服等信息推送給他，這樣的氣象服務就有了“智慧”。更進一步，未來時代氣象服務加載于自動駕駛系統，氣象數據與起點終點、行駛路線、車輛狀況、乘坐人習慣等大數據結合起來，致力于為每一位駕乘者提供便捷、安全、舒適的體驗，必將呈現出全新的智慧氣象。
針對社會運行，如氣象部門能敏銳感知到災害性天氣將要來臨，滾動做出基于影響的天氣預報和風險提示，提醒決策者動態調度各種資源，精準地將預警信息和建議發送給可能受災區域的政府、部門、公眾，并把災害影響和有關需求及時補充反饋到氣象系統，以便提升后續氣象業務、服務、管理的協同性，這樣的防災減災管理也就有了“智慧”。
智慧氣象不是單純的氣象業務問題，而是包括智慧業務、智慧服務、智慧管理在內的整體智慧；智慧氣象更不是封閉的自成體系的內部發展問題，而是與經濟社會系統、人們生產生活及其他“智慧”的深度融合。（王敬濤）
氣象大數據
Big Data
有人說，在“大數據時代”真正到來之前，氣象數據便顯現了大數據的諸多特性。氣象數據一貫以龐雜眾多、數據量大而著稱，這些復雜的氣象數據總體可以分為兩類：一類數據是實況數據，另一類是模式數據。
簡單來說，實況數據就是“一般過去時”數據，來自不同的觀測設備。采集實況數據的氣象站點遍布全球，觀測范圍從幾千米的高空到地面，觀測手段從高科技的衛星、雷達到最原始的人工觀測，這些數據的采集都是為了更真實地反映出地球大氣圈的運動變化。
實況數據是氣象學科發展的最基礎數據，也是模式數據產生的源頭。如果沒有實況數據，計算機在計算“模式數據”時就少了初始值；即使回歸到沒有計算機的人工預報時代，少了實況數據也無法進行天氣預報。
模式數據與實況數據相比，更簡單也更復雜。簡單的是，這類數據僅由各類計算機的程序運算生成，屬于預測未來的“一般將來時”數據；說它復雜則是因為計算量非常龐大，運用到的計算公式也異常復雜，為了更真實地模擬全球大氣的走向，運算出的數據量也十分驚人。
模式數據由高性能計算機根據實況數據（包括地面、高空、衛星等）通過物理方程計算得出。可以簡單形象地認為，有一套龐大的計算未來天氣的程序，輸入當前已知的天氣現象，就可以輸出未來還沒有發生的天氣現象。計算出的預報結果通常以規則的等經緯度網格來表示，網格上的每個點代表這個經緯度上未來某時刻某個物理量（比如氣溫）的數值。這就是現代天氣預報業務的基礎——數值預報模式。（王敬濤）
互聯網+氣象
Internet+
“互聯網+”是如今互聯網發展的新業態。通俗地說，“互聯網+”就是“互聯網+各個傳統行業”，但這并不意味著它們簡單的相加，而是利用信息通信技術及互聯網平臺，讓互聯網與傳統行業深度融合，創造新的發展生態。它將互聯網的創新成果深度融合于經濟、社會各領域中，激發全社會的創新力和生產力，形成更廣泛的以互聯網為基礎設施和實現工具的經濟發展新形態。
“互聯網+氣象”便是將互聯網的創新成果與氣象領域相結合的新的發展生態。
如今，傳統的氣象服務模式已不能適應互聯網經濟發展的新業態，需要充分運用互聯網思維，采用信息化新技術，轉型升級為“互聯網+氣象”的全新氣象服務模式，對于不同的用戶群體，“互聯網+氣象”的服務模式有不同的形態。
對于互聯網、移動終端和智能手機用戶而言，精細化的氣象監測預警與公眾位置、風險偏好和行為目的相結合，可使公眾獲得量身定制的氣象服務。
對于各專業行業領域而言，“互聯網+氣象”提供的行業服務是傳統專業氣象服務的發展和延伸，主要面向能源、水利、民航等領域的行業需求，運用新技術改進傳統專業氣象服務的模型和算法，優化升級服務。
不僅如此，建立交通、農業等與特定人群相關的專業氣象服務平臺，讓用戶都能享受到個性化、專業化的氣象服務，并在生產生活中獲得巨大價值和最佳體驗，實現智能氣象服務普惠化。同時，用戶的參與互動可以有效填補氣象災害和天氣實況的監測空白，氣象服務將更加精細化。（王敬濤）
氣象平臺
Platform
全國的氣象平臺功能多樣，形成各類氣象數據對外開放的窗口。
全國綜合氣象信息共享平臺（CIMISS）由1個國家中心和31個省級中心組成，形成一個物理分布、邏輯統一的信息共享平臺，可提供多種實時、歷史數據的在線存儲服務。與原國家級數據儲存系統相比，CIMISS能使資料入庫時間縮短20%，數據訪問效率提高2倍至5倍。目前，CIMISS全球觀測數據完整性大幅提高，全球地面觀測數據每日臺站個數從1萬增加至1.1萬，全球海洋觀測數據每日記錄數增加160%，全球探空觀測數據每日臺站個數從750增加至800，飛機觀測數據每日飛機架次從2000增加至6000。
如果說CIMISS是氣象數據整合分發平臺的代表，那么智慧氣象服務云平臺則能使個性化氣象服務走近公眾。依據海量數據，智慧氣象服務云平臺可以為2566個國內城市、2601個3A級以上景區、全球6146個城市提供天氣預報信息。同時，該平臺能夠充分利用智能數據分析挖掘公眾對氣象服務的精準需求，提供更加準確、個性化的氣象服務產品。如交通物流方面，實時的天氣預測能與地圖大數據結合，對物流線路及天氣進行預估，規劃最優行進路線；旅游出行方面，個性化的中長期預報加上大數據分析出的精確需求，將為公眾定制私人旅行路線，并從出發到返程全程提供智能氣象服務。
不僅如此，智慧農業平臺實時監控田間氣象要素并給出種植建議，交通氣象服務平臺提供沿路天氣信息，海洋氣象平臺不僅監測天氣還能給出導航建議……從高山到海洋，從鄉村到城市，集約化氣象平臺正為防災減災貢獻力量。（牛彥元）
物聯網
Internet of Things
物聯網是互聯網和傳統電信網等信息承載體讓所有能行使獨立功能的普通物體實現互聯互通的網絡，簡單來說就是將現實世界中的物體連到互聯網上，使得物與物、人與物可以很方便地互相溝通。通過物聯網，可以用中心計算機對機器、設備、人員進行集中管理、控制，類似自動化操控系統，同時通過收集這些單點數據最后匯聚成大數據，在物流運輸、健康醫療和農業等領域具有廣闊的應用前景。
未來是萬物互聯的時代，而物聯網技術也將引領天氣預報進入一個全新的時代。傳統意義上，我們通過地面觀測站、衛星和海上浮標站等方式來收集各種天氣要素數據，但對于地面觀測站而言，布設的站點畢竟有限，不同地區布設的均一程度也不一樣。
而在物聯網技術的幫助下，任何物品，包括手機、車輛、雨傘等都可能成為潛在的獲取氣象數據的通道，尤其是隨著可穿戴設備的不斷發展，未來每個人都可能成為氣象數據源。這些通道和源頭就像一條條數據流，將為高效及時的精細化預報提供堅實基礎。
在農業氣象服務領域，物聯網技術已經開始大展手腳。例如，物聯網可以利用無線傳感器實時采集溫室大棚內的溫度、濕度、光照、土壤溫濕度等信息，為開發精細化的農業氣象服務產品、開展針對性農業氣象服務提供數據基礎，實現對設施大棚和作物的智能化管理。（吳鵬）
人工智能與天氣預測
Artificial Intelligence&Weather Prediction
人工智能的迅猛發展已經把人類推向了一個新自動化時代的風口浪尖。美國麥肯錫全球研究所在2017年1月發布的報告《可實現的未來：自動化、就業和生產力》中表示，人機協作才能創造更好的未來。
人工智能正在為醫療、教育、安全、生物、能源和金融等各個行業賦能，而氣象行業由于長期以來積累的知識和數據量非常豐富，符合人工智能的應用場景。
“阿爾法狗”圍棋擊敗世界排名第一棋手，讓人類對人工智能的未來既心生隱憂，又充滿期待，天氣預測領域也不例外。
在人工智能為氣象賦能的這個戰場中競爭異常激烈，大公司憑借其雄厚的資本和人才優勢先發制人，新創企業也不甘示弱、勢頭正勁，利用敏銳的洞察力和高新技術快速迭代，打破行業壁壘。例如，IBM以自主研發的沃森（Watson）平臺、與天氣公司（The Weather Company）“聯姻”獲取的氣象大數據及綠色地平線（Green Horizon）人工智能項目等為“核心武器”，進軍氣象領域，其推出Deep Thunder預報模式能準確預報0.2英里~1.2英里小尺度超局地天氣。
此外，2014 年成立的笛卡爾實驗室利用機器學習算法來處理大量衛星影像數據，以預測糧食產量，預測準確率擊敗了美國農業部。
但氣象是個比圍棋等更為復雜的系統，受影響的因素太多。比如降雨，水汽、濕度條件都滿足了，但空氣中沒有“凝結核”，雨下不下來；沙塵暴，風速太大只會讓風在平流層“奔跑”，無法形成沙塵。因此，在天氣預測領域，人工智能未必能夠PK過預報員。人工智能可以幫助科學家識別出未知的大氣過程，并且判斷出氣候模式的優劣，從而改進預報結果。在高質量氣象大數據的“喂養”下，人工智能將成為人類預測天氣氣候最得力的助手。（吳鵬）
云計算
Cloud Computing
只要輸入簡單的搜索指令，就能得到大量的信息——這就是最基本的云計算技術。更深一步的云計算不僅只有資料搜尋、 分析功能，像分析DNA結構、基因圖定序、解析癌細胞等都可以通過這項技術實現。
可以說，云計算代表了一個時代的需求，讓“誰擁有更龐大的數據規模，誰就可以提供更廣更深的信息服務”成為可能。而對于擁有“空、天、地”海量觀測數據的氣象部門來說，“云時代”里的一些初步探索，已轉化為觸手可及的成效。
借助前不久正式啟動業務運行的數值預報云，全國氣象部門均可至“云”上快速共享中國氣象局數值預報中心和華北、華東、華南三大區域氣象中心的高分辨率區域數值模式產品。未來，全國網格實況分析產品和智能網格氣象預報產品也將實時“上云”。
對于衛星數據來說，每天需處理的數據量動輒4TB以上，且從處理數據到生成產品又要求在半小時以內，這樣高強度的運算，如今在“云”上可以輕松實現。通過公有云，衛星數據能夠實現實時傳輸和分發，甚至推送定制化產品至用戶桌面。
在“云”上做文章，各地氣象部門不乏亮點。深圳市氣象局聯合國家超級計算深圳中心打造的“深圳氣象云”服務平臺，能夠提供分區預警、地質災害預警、對公眾提供第三方數據查詢及統計值分析等業務功能，實現泛華南區域多種實時氣象監測數據的高速分析處理，精細化格點預報；用活云平臺，共同建立健全應用氣象云平臺的技術標準，實現跨行業跨部門的協同創新，構建開放多元的氣象科學技術研究和個性化氣象公共服務產品制作的科技服務體制等方面均作出了有益探索。
