气象科学专业知识服务系统
全球气象数据 “快递站”:WIS 2.0如何让世界天气 “触手可及”

如果说我们每个人身体里都有一张属于自己的健康地图,那么整个地球则拥有一张不断更新的“天气脉搏图”。这张气象地图的跳动,依赖于全球数万个观测站、雷达、卫星不停歇地采集海量气象数据,再将其实时传送到世界各地的气象部门进行处理和加工,让我们能够读懂地球的每一次心跳加速脉搏放缓”——从台风的胚胎到寒潮的爆发,我们都能提前感知、精准预报、及时预警

近些年,面对爆炸式增长的数值预报产品、卫星遥感图像等气象数据,过去专用于气象数据交换的“老式高速公路”——全球电信系统GTS已不堪重荷,承载能力、扩展性和灵活性都无法满足需求因此,一场气象数据界的快递革命已经到来——世界气象组织(WMO 信息系统2.0 (WIS 2.020251月正式上线,开启了全球气象数据秒级发现、极速响应的新局面

点对点邮路智慧快递站

GTS像一张点对点的网状邮路,路由僵化数据包裹要在不同站点之间经过多次中转每一跳都可能延迟或丢失包裹。为突破GTS的技术桎梏,WMO2016年发布WIS 2.0战略,旨在基于互联网构建全新分布式数据交换体系。中国气象局主动响应WMO号召并作出重要承诺:中国气象局愿意建设并向全球贡献WIS 2.0完整的全球服务能力

202410月,北京全球信息系统中心(GISC率先建成WIS 2.0全球发现目录(GDC)、全球通知枢纽(Global Broker)、全球缓存Global Cache)、全球监视(Global Monitor)全部四项全球服务,并顺利通过WMO组织的全部功能和性能测试,中国因此成为目前全球首个也是唯一一个具备WIS 2.0完整服务能力的国家,彰显了强大的技术实力,提升了国际影响力WIS 2.0如同一座智能化国际气象快递站,实时收集来自全球各地的气象数据,再以最快的速度将包裹派送到世界各地用户手中

1.png

快递站里发生了什么:秒级接单,最优派送

这个“气象快递站”到底怎么工作?我们不妨用一个日常场景来联想:

想象你是一名繁忙的快递调度员,大厅里没有纸质的派送单,只有墙上的一块巨大电子屏幕——上面的“派送通知”每分每秒都在跳动。这套实时刷新的派单系统背后,依靠的正是WIS2.0的核心通信技术它像一套高效的广播系统:每一个包裹(即某个气象数据),一旦打包完成,系统便会立刻发出一则通知消息,包括数据是什么、来自哪里、在哪里可以下载等——这就是全球通知枢纽

收到这个“订单通知”后,系统会派出一位聪明的“调度员”,它依据网络状况、下载性能和数据源的实时负载,从众多数据源中挑选出当下最快的“取件路径”——这就是全球缓存这份精心定制的取货路线,让包裹可以在最短时间内到达我们的快递站,分发延迟不再以分钟计,而是被压缩到了秒级。

数据到达后,还要经历一道严格的入库质检:自带“正品验证码”的包裹,系统就会用对应的校验方法核实其完整性;即便原始通知中没有附带校验码,快递站也会主动生成自定义校验码,确保每一位“收货人”拿到的气象数据都真实、完整、没有损伤。

让全球用户触手可及

快递站不仅收得快,更重要的是找得快、发得准。

为了让全球用户知道有哪些包裹可以取WIS2.0设立了面向全世界的快递总查询台”——全球发现目录。 这就像一气象数据的全球货架地图,用户无论身处哪个国家,都可以访问这个门户,按时间、区域、数据类型等条件搜索和浏览当前全球有哪些可用的气象数据包裹、它们存放在哪里以及如何订阅。这个目录解决了不知道有什么的痛点,让每一位用户都能像在大型超市里查看商品索引一样,轻松找到自己需要的数据。

找到目标后,WIS 2.0 派送端设计了 智能快递柜”——标准化的主题层次结构。这就像一个划分好楼栋和柜号的快递柜,每一份气象数据包裹都有自己唯一的地址编号。不同的气象产品会分别进入不同柜号的快递柜中,用户只需要按需订阅自己关心的类别,系统便会自动推送匹配的数据,无需反复查询。

这套先查后订、按号取件的机制,让全球气象数据服务既灵活又稳定。截至20266月,中国建设的全球缓存日均缓存数据量已达约3.3TB(相当于700部高清电影的体量),支撑全球WIS2节点日均数据下载次数超过200万次——真正做到了让全球气象数据触手可及

2.png

迈向更智能的天气共享星球

WIS 2.0的故事才刚刚开始。到2033年,GTS将全面退役,全球气象数据交换将全部迁移到这张全新的智慧快递网上运行。届时,气象数据不再是少数专业机构的专享资源,而是全人类共有的通用语言。无论是非洲内陆干旱区的防灾预警,还是太平洋岛国的风暴追踪,任何用户都可以像使用社交媒体一样实时、轻松地获取全球地球系统多圈层数据。WIS 2.0让数据共享变得像收发快递一样简单、高效时,世界各个角落的人们都将更及时地感知天气的变化,让防灾减灾的实施、气候变化的应对以及早期预警差距的缩小在全球协作的尺度上拥有更坚实的依托。未来,真正触手可及的,也许不仅是天气信息,更是全人类在面对这颗蓝色星球气候变化时,那份同心协力的勇气与智慧。


来源:国家气象信息中心

作者:宫铭矫 韩鑫强 薛蕾

校对:顾文静

审核:张来恩