美国气象行业如何应用云计算？

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眼见冬去春来，阿里巴巴的气象offer依旧悬而未定。本文观天者来围观下大洋彼岸，美国大气和海洋管理局（NOAA），如何与云计算服务商们共建气象IT生态，以及对我们有哪些启示。

2015，大数据计划（BDP）

数据是气象行业的基石。在世纪初，气象行业面临着庞大、复杂、分散的数据，依赖着复杂的、分布式的系统和基础设施，而且，数据量呈指数级增长。

2015年4月，美国大气与海洋管理局（NOAA）启动了大数据计划（BDP），同时和云计算三大巨头：亚马逊的AWS，谷歌云平台以及微软Azure开展合作。

BDP本质上是一个为期三年的商业试验，学名叫“非竞争性合作研究与开发协议（CRADA）”，其目的有三： 一是盘活家底。NOAA把天气，海洋，气候，渔业，生态系统和其他环境数据，放在商业云平台上面向用户，看数据产生的社会价值，是不是能cover存储和传输这些数据的成本。

二是激发火花。该研究活动还在调查现代云基础架构上NOAA数据的可用性，是否可以提供NOAA数据的更广泛或更复杂的应用，并为美国工业带来新的商机。

三是降低成本。NOAA自己管理大数据又苦又累又费钱，大数据项目利用公私合作伙伴关系，减少了与数据访问服务相关的成本，也降低了自己管理数据的风险。

在NOAA的BDP官网，上云的数据集咔咔一列，点进去直接链接到三大云平台的网站上，而这些云平台网站都比较友好，都顺带了很多数据服务信息：

• 范例——数据有哪些应用场景；
• 讲解——链接到数据应用的技术博客，教程；
• 工具——直达Github，代码拿走不谢；
• 文献——针对这些数据的综述、评估、应用文章。

世界上没有无来由的爱，云平台的殷勤是有原因的。根据合同，云平台提供商对NOAA数据本身免费开放访问，只能通过数据云计算及其他服务收费。

在NOAA话语体系里，故事是这样的：

“大数据项目旨在结合三种强大资源，来消除公众使用该机构数据的障碍——”

1. NOAA高质量的环境数据和专业知识；
2. IT行业合作伙伴广泛基础设施和可扩展计算能力；
3. 美国经济的创新力量。

瓜吃到这里好像终于摸到了点门道：原来NOAA并不是甲方，亚马逊等大厂也不是NOAA的乙方，而是NOAA和亚马逊等云平台联手，请“美国经济的创新力量”买单，最终为公众利益服务。

2019，R2O

三年一晃而过，大数据计划（BDP）获得了巨大的成功，把超过130个NOAA数据集上云后，GOES卫星数据访问速度增加了10倍，历史气象数据的调用量增长了10倍， 而NOAA访问负荷降低了一半。

而且据NOAA评估，云平台释放了NOAA环境数据的潜力，带来了科技进步和经济利益双丰收：卫星数据应用、数值天气预报、海洋模式、大数据分析存储传播等领域，技术水平都得到了显著提高。

2019年，NOAA正式宣布，大数据云计算战略从研究走向业务（R2O），与亚马逊网络服务（AWS），谷歌云和微软签订多年期合同，向公众提供基于云的NOAA环境数据集的访问，包括卫星，雷达，船舶，数值预报以及其他来源生成的，共计每日数十TB的数据。

以新一代天气雷达数据（NEXRAD）为例：

NEXRAD数据始于1991年，由NOAA和北卡罗莱纳州立大学联合研发。2014年《美国民用地球观测计划》评估了362个高影响力公共管理观测系统中，全球定位系统GPS排名第一，NEXRAD排名第二，地球静止轨道环境卫星GOES排名第三。

2015年后，AWS通过与UCAR合作，实现了NEXRAD云平台免费开放，并在Climate Corporation等公司得到了成功应用。联邦政府，私营企业和学术界的共同努力，帮助NEXRAD数据创新了更多应用，而美国纳税人却没有任何净成本。

2014年7月到2016年7月

NCEI和AWS上NEXRAD二级数据逐月访问量

值得关注的是，在美帝各行业的云技术应用横向比较中，气象毫不逊色——

商而优则仕的NOAA前任局长Neil Jacobs博士说：“NOAA大数据项目是美国政府中首个此类公私合作项目，将有助于加快科学和经济增长的新领域。”

2019年11月，NOAA大数据项目获得了美帝“2019年度最佳政府创新奖”，说明NOAA对云计算的创新应用，在更好地实现政府使命，更有效服务公众的方面，得到了联邦政府的认可。

2024，云战略草案

开局貌似不错，后面怎么玩儿还需要战略谋划。2020年7月，NOAA发布了《云战略草案》，旨在最大化NOAA云服务的价值。

所谓“草案”，的确十分简略，核心内容有两项：一是明确了NOAA云服务架构的性质，是代理的、多供应商、多租户的商业云平台，二是明确了NOAA云服务的五项目标及各项子目标。

云战略五项目标如下：

1. 通过对云服务的火线应用，赋能科技创新；
2. 驱动向云智能迁移，将云服务作为最重要的IT“可选项”；
3. 确保NOAA云服务能够安全和广泛地访问；
4. 为云共享服务提供有效的管理；
5. 赋能员工，确保他们能够胜任基于云的开发和服务。

这样说来可能有点虚，举个栗子。2017年NOAA发布了备受瞩目的《天气研究和预报创新法案》，随后成立的地球系统预测创新中心（EPIC）被给予厚望，希望借此设计能够在数值预报领域重新领跑世界（许小峰局长曾经专门写了一篇解读文章：美国天气研究与创新法案影响几何？）

2019年8月，在地球系统预测创新中心（EPIC）研讨会上，NOAA前任局长Neil Jacobs博士点出：云计算战略是EPIC的基础，因为只有高性能云计算架构，才能使外部研究合作伙伴能够合作，共同开发、测试并提供建设性的反馈，从而加速地球系统建模改进。

云战略是NOAA去年发布的六个科技战略之一

其余五个分别是：公民科学战略、数据战略、

“非机载系统”战略、人工智能战略、“组学”战略

我承认，有两个连名字都没看懂><

观天者说

热闹看完，观天者尝试从技术和产业变革的大背景下，去看美国气象的云战略，有一点感受：

NOAA大数据项目是美国商务部2018-2022战略计划的一部分，即支持联邦政府“将数据作为战略资产并加以利用”的目标。听起来耳熟不？这翻译过来，和十九届四中全会提出的“加快数据要素市场化”，似有异曲同工之妙。

《关于构建更加完善的要素市场化培训体制机制的意见》

明确提出“研究建立促进气象等公共数据开放和

数据资源有效流动的制度规范”

中美两个超级大国都走到了同样的路口，将数据资源视为推动科技创新和经济增长的关键点。对内来讲，迫切需要改变基础业务IT支撑架构，对外来看，都要求开放数据资源，创新驱动发展，孵化新的产业增长点。

这就遇到一个问题：如果“云”不够大，只是部门云或者单位云，很难挖掘出数据价值的潜力；如果“云”太大，以公有云的方式提供公共服务，成本太高，政府气象部门负担太重，云服务商吃不饱。

美国探索了一条变公共服务为商业服务的路子：优点是将数据资源释放到整个科技产业中，能够将其市场价值充分挖掘出来；缺点是有来自各方用户的吐槽，使用数据的成本变高了。

对于中国来说，如何重新考量传统占山占水的思维，来理解气象大数据的所有权和价值——以前是“拿住”数据的人拥有话语权，现在可能是“放开”数据的人拥有话语权，基于中国国情，发挥中特社的体制优势，不断完善我们的气象云计算解决方案，未来非常值得期待。