第544章 两地联动，开始测算！

第544章 两地联动，开始测算！

“.吃斧头？”

空地上。

听到孙俊人口中冒出的这句话。

老郭不由表情一怔，脸上下意识冒出了一股迷茫。

不过很快。

他便反应了过来，迫不及待的对孙俊人问道：

“老孙，你的意思是雷达核验无误了？”

孙俊人闻言点了点头，指着林钰手里的设备，脸色略带复杂的解释道：

“没错，根据小林制作的这台滤波器的数据结果来看，无论是功率谱密度、脉冲响应还是线性调频信号都没问题。”

“而这些都是一台雷达的核心属性，哪怕是多普勒雷达这种全新品类也不例外。”

“换而言之.这架气象多普勒雷达在参数上已经完全符合要求了。”

听到孙俊人的这番话。

徐云忍不住再看了眼不远处蹲在地上的林钰。

匹配滤波器。

这是雷达信号核验中比较早期的一种方式。

毕竟早期雷达发展的时候无人机还没出现，想要让目标上天比较困难——可行的思路基本上飞机要么热气球。

可前者成本较高，后者如果是保密项目容易出现泄密。

在这种背景下。

包络式匹配滤波器便应运而生了。

众所周知。

雷达的接收信号有四种：

信号、

噪音、

干扰、

以及杂波。

其中噪音这种信号，也是对于雷达接收机挑战最大的一个外界因素。

因为噪声不携带任何需要的信息，同时混杂在有用信号里，会变相降低后者辨识度的同时也使得信息失真。

但同样。

由于噪声的相位是随机的，只能实现非相干叠加。

因此噪声这个看起来没啥用处的“纯废物”，便从另一个角度令雷达的信号校验出现了可能。

包络式匹配滤波器实质上的原理，就是信号的复包络。

也就是由傅里叶变换使信号拟真出相同的幅频特性，从而发出一定载频的信号传递到雷达内。

这些信号不同于噪声，但是又只能实现非相干叠加。

属于一种分散性的状态。

这些信号经过雷达内各种零部件的处理，便可以分筛出更为细致的一些数值，从而起到核验校正的效果。

这个原理倒是不难理解，所以真正令徐云意外的是

听孙俊人的描述。

这个用来检验气象多普勒雷达的包络式匹配滤波器，似乎是那个叫林钰的小姑娘搞出来的？

这就很不一般了。

毕竟上述原理涉及到了WVD也就是维格纳-威利分布。

而眼下非平稳信号分析的理论应该还没进入国内才是，国内掌握相关理论的恐怕不超过五个人。

所以她要么是刚刚学成归来的留学生。

要么就是

自学成才？

总之无论是哪一种，在这个年代都算是很少见的人才。

当然了。

徐云的讶异只是转瞬即逝，他的注意力很快便被老郭的下一句话吸引了：

“老孙，既然雷达不存在问题，那现在咱们岂不是可以开始.收集气象数据了？”

老郭此话一出。

现场顿时落针可闻。

唰——

一秒钟内。

所有人的目光，都同时锁定了雷达操作台边的孙俊人。

并且最少有半数以上的围观党的脸上，都露出了期待与忐忑兼具的表情，看起来跃跃欲试。

这些围观党不是参与过雷达的生产就是气象中心的计算人员，都很清楚一件事：

雷达的调试并不是重点。

他们此前所作的一切，其实都是为了

气象数据的收集！

只有收集了气象数据这些信息，

基地方面才有机会进行天气模拟计算，才有可能完成某些极其重要、甚至影响全局的目标。

“.”

看着面前这一张张期待与紧张交织的面庞。

孙俊人沉默片刻，点了点头，对老郭说道：

“没错，理论上来说，现在是可以开始收集数据了。”

听闻此言。

老郭面色不变，但左手却悄然握成了拳。

这一刻.

终于要来了。

随后他深吸一口气，转过身，对不久前刚抵达现场的李觉助理周材说道：

“小周，麻烦你去和各部门再确认一遍。”

“如果他们也都准备就绪，那咱们就正式开始进行数据收集吧，俗话说得好，择日不如撞日嘛。”

周材表情一肃：

“明白！”

说罢。

周材便转身走向了不远处的帐篷。

为了方便信息的交接，厂办这次特意给帐篷这儿牵了条电话线，距离雷达的位置也就三十多米。

只见周材几步便走到了电话边，从身上掏出了个小册子，熟练的拨通了电话：

“你好，9527，请帮忙转接503厂.”

“对，是我.”

“哦，好的，谢谢”

几分钟后。

打完数通电话的周材合好小册子，认真的放回胸口，快步回到了老郭身边。

他先是飞快的瞥了眼徐云，随后压低声音对老郭说道：

“郭工，电报中心、保密阵线还有首都计算机所的同志们都已经准备就绪了，随时可以配合数据模拟。”

老郭闻言拍了拍周材的肩膀，又对一旁的叶笃正问道：

“笃正同志，气象中心的同志们呢？”

叶笃正闻言与陶诗言对视了一眼，表情无比的郑重：

“郭工，你放心吧，气象中心共计37人，今天全数到位，随时可以投入战斗！”

将数据计算说成战斗，可见此时叶笃正内心之激动。

某种意义上来说。

这是气象中心的雪耻和证明之战。

如果在数据充足的情况下都没法计算出未来短期的天气走势

那么气象中心真就没存在下去的必要了——至少叶笃正本人是这样认为的。

眼见各个部门均已就位。

在今天之前就已经得到了组织授权的老郭便也不再犹豫，果断说道：

“很好，既然如此老孙，开机吧！”

啪嗒——

话音刚落。

孙俊人便果断按下了雷达的主控键。

过了片刻。

嗡嗡嗡——

原本处在待命状态的气象多普勒雷达再次响起了启动声。

不过这次，雷达不再是如同此前那般朝左右转向。

而是微微扬起了头，两条X波段的交叉凸起慢慢朝向了天空。

与此同时。

在众人看不见的微观世界里。

一道道特殊频率的脉冲电磁波开始从凸起处朝天空喷涌而出。

如果此时加个音效，那应该是.

biubiubiu？

这些电磁波以接近光速的速度瞬间穿梭到了大气层上空，并且传播过程中和大气发生各种相互作用。

例如非球形粒子对圆极化波散射，产生了退极化作用。

又例如空气折射率不均匀结构和闪电放电形成的电离介质对入射波的散射。

以及

大气中水汽凝结物对雷达发射波进行了散射和吸收。

也就是.

散射体积内散射目标的运动对入射波产生的.

多普勒效应。

五秒钟后。

咻——

存储系统的金属箱内传来了一阵很轻盈的声响，看起来像是某种碟片开始高速转动起来了似的。

又过了十五秒。

保铮面前的屏幕上开始出现了各种数值。

0.5657959

0.51635742

1.44470215

1.52709961

2.31811523

5.9765625

与此同时。

哒哒哒——

存储设备边上的延时存储设备以及打点计时器也迅速开始输出了内容。

见此情形。

早已等候在此的叶笃正带着几位下属，飞快的将纸条收集并且传递到了另几间帐篷内的电报小组手上。

滴滴滴滴——

电报员开始以老鹰附体的手速开始发起了电报，搁在后世的祖安高低能上个王者。

而就在电报发出的同时。

中科院计算机所。

电报收发室。

时任计算机所副所长的吴几康正站在接收机边，目光凝重的盯着面前的一台打印设备。

按照原本的计划。

今天吴几康有个关键会议要参加，关系到目前109机的部分研制规划以及短期成果。

但在得知老郭他们要开展雷达测试后。

他便主动推掉了这个会议，选择留在了所里。

一来气象多普勒雷达的零部件比较特殊，涉及到了109甲机的存储设备。

虽然那台109甲机只完成了一半、并且组织上已经决定重新组装一台新设备。

但作为109机研发的负责人，吴几康还是挺想知道那个存储模组能否正常运行的——毕竟这种实战以前可没机会遇上。

二则是.

如果气象多普勒雷达真的能取得预期中的数据，那么今后计算机所估计少不了协助模拟的情况了。

因此无论于情于理，吴几康今天都必须要关注这个项目的进展。

怎么还不来呢

就在吴几康略微出神之际，他身边的电报员突然拔高了声音：

“主任，电报来了！”

吴几康连忙回过神，朝设备看去。

果不其然。

此时的电报机上已经开始打出了全新的电报。

并且不同于此前那封有关多普勒雷达的电报。

这次221厂传来的是纯粹的气象数据，没什么保密必要。

这些数据内容上并未过多进行加密，可以直接解读。

因此很快。

大量数据便被汇总到了吴几康手里。

吴几康迅速带着这些数据来到了同楼层的机房，也就是一间面积100多平米，安置有104号计算机的库房。

104机的主体足足有六十多平米大，显像屏大概五十多块，大小和后世的平板差不多。

此时此刻。

五十多块屏幕前都坐着一位表情正式的计算机操作员，有男有女，年纪都在二十多岁上下。

他们是国内最早一批.也就是58级的计算机专业毕业生，毕业院校正是中科大。

如果徐云能够飞到这里和其中某位短发的女同志摆个把子，他还能成为后世科大数学系某位教授的义父.

“小林，小王，小陈，来帮忙发一下数据！”

带着首批数据进入机房后。

吴几康快步走到左前方的几位组长面前，分发起了各自的数据，并且对众人嘱咐道：

“大家拿到文稿后就可以开始导入数据了，你们的任务事关重大，切记要务必谨慎，千万不能犯错！都明白了吗？”

台下很快响起了一致的回答：

“明白了！”

吴几康则依旧沉着脸，看起来很严肃。

其实吧。

考虑到这次录入的数据很多，个别数据要是出了错误其实不会太过影响最终结果，因此上头还给了一个3%的容错率。

不过吴几康并没有把这事儿告诉几位操作员，怕他们会因为放松而出现意外。

几分钟后。

每位操作员的手上都拿到了相应的数据，并且开始进行了导入。

早先提及过。

老郭他们原先仪器采集到的数据有五百多组，但后来经过叶笃正的计算发现这些数据完全不够用。

想要完成气象模拟，必须要多出十万倍才可以。

也就是需要的数据足足有五千多万组。

不过这只是计算需要的数据，导入的工作量并没有这么多。

因为在经过静电分析和X双波段这两个关卡后，这些数据会被归类到一个更规范的区间：

这个区间大概一小时刷新一次，其中雷同的数值会被叠加，通过光电转换元件的电信号直接进行录入。

因此传到吴几康他们手中、需要纯手工导入的数据远远没有五千万组那么多。

以兔子们第一台气象多普勒雷达为例。

国内第一台气象多普勒雷达型号叫做714SD，它单次采集的数据多达1400万组，周期十五分钟一次。

不过在真正计算的时候，电转换元件过滤了98%的雷同数值。

所以真正需要人工导入的数据也就小几十万组罢了——注意，导入和计算是两码事，实际计算的数据依旧是1400万组。

眼下5000万组数据虽然看起来多，但真正需要手工录入的大概也就百万组上下。

如今机房内有五十多个人，每位操作员实际上要录入的数据差不多是三万组左右吧。

真·日更三万。

接着很快。

众多操作员便开始输入起了数据。

“气温26.7℃.”

“湿度27%”

“经向风18.5m/s”

“散射辐射220W/m^2”

很早以前提及过。

不同于后世计算天气时的WRF、WRF/Chem、WRF-CMAQ等一众模型。

此时的气象学依旧处于一个非常原始的阶段。

因此即便有茫茫多的数据，也仍然只能通过解大气方程的方法进行预测。

也就是此前说过的将地球表面格点化，然后将各气象要素的值进行插值运算，得到未来某一个时刻的值。

因此实际的模型推导还需要叶笃正他们那边进行，中科院的这台104机主要是把各种数据拟合成更精确的参数而已。

用后世的话来说就是.

加工成半成品？

当然了。

这个年代虽然科技比较落后，但终究脱离了近代史早期。

加之计算机所也好歹是兔子们最前端的一处技术中枢，因此此时104机倒也没原始到特别凄惨的地步。

目前104机虽然还是脱离不了解方程的局限，但它使用的算法.或者说思路其实还挺特别的：

时间分辨率为1小时，覆盖了6层垂直高度，decoder只有两级。

更关键的是.

它的数学本底机理，出自华罗庚老爷子带领的数学研究所。

没错。

华罗庚。

因此虽然依旧是暴力破解计算。

但在数据充分的情况下，104机模拟的还算很顺利。

就这样。

每间隔一段时间，便有一批数据从221厂传送至计算机所。

计算机所的操作员则对数据导入，104机用老爷车般的算力缓缓产出着结果。

八个小时后。

一份厚达五厘米的数据结果正式出炉。

原本零散的大气粒子数据被归类成了各个时域的参数、风场、气压场、密度场等众多更详细的模型。

紧接着。

这些数据被通过加密方式传回了221厂，最终来到了叶笃正和陶诗言的手里。

至此。

整个气象推演也到了最后一个环节。

那就是气象中心的

人力修正与推导。

“诸位同志。”

一处临时搭建的大型帐篷内。

叶笃正与陶诗言看了眼面前的众多同事，彼此对视一眼，只听叶笃正说道：

“一个星期之前，我们的计算结果很遗憾的失败了，原因是数据的量级不够，我们低估了大自然的神秘。”

“但在今天，我们拥有了更多量级的数据，经过计算机处理，汇总成了我面前的这份参数文件。”

“原本首都的竺可桢老先生提出过将这份文件交给首都气象局处理的想法，但被我拒绝了——这一次是我们221厂气象中心雪耻的机会，谁都不能和咱们抢！”

“为此我还在厂领导面前立下了军令状，要是这次再计算失误，包括我在内，所有参与数据推导的人全都立马去畜牧副业队报道！”

说罢。

叶笃正环视了现场一圈，语气略微一缓，继续道：

“当然了，如果对此有异议的同志，可以现在退出接下来的计算任务。”

“退出后的成员可以继续在气象中心工作，毕竟基地不可能完全放弃这么一个部门，所以.”

“现在想退出的同志，你们可以离开了。”

此话说完。

现场瞬间变得毫无声息，仿佛呼吸都凝固了。

但在这片死寂之中。

却没有一人从位置上站起离去。

现场每个人的心中，都有一把火在燃烧。

这把火不是怒火，更不是委屈。

而是单纯的想要证明自己的价值的冲动。

在过去这些天里。

虽然厂里头没有处罚他们，但气象中心的成员们多少都听到了一些风言风语。

没办法。

毕竟整个221厂有上万员工呢，总是会有一些碎嘴或者彼此看不顺眼的人存在。

要是有本事的还好说。

像老郭陆光达那种专家都受人尊敬，没人会诋毁他们。

但如果是那种既不干活但又没成果的人，必然就会受到一些非议了。

更关键的是.

现场的这些人都是气象领域的从业者，在相关方面从业了数年、十数年甚至数十年。

从他们的‘道心’出发，也绝不愿意见到自己所学的知识到头来没有任何用处。

因此这是一场自我雪耻的战斗，也是一次证明自己的机会。

如果惧怕担责任，他们压根连基地的大门都不会踏进来。

众多同事沉默但坚定的选择很快也感染了台上的叶笃正，只见他猛然一拍桌子：

“好！很好！都是好样的！”

“既然大家都不愿意离开这里，那么今晚咱们就好好的算上一场！”

说着。

叶笃正又拍了拍面前的文件，快速说道：

“各位同志，大家应该都知道，气象数据存在很强的时效性。”

“所以现在我们长话短说，请小组长们上前认领各自需要计算的文档吧。”

“首先是第一组.”

随后在陶诗言和几位组长的协助下。

这些文件被快速下发到了每个人的手中。

接着短短五分钟不到。

帐篷内便响起了刷刷刷的笔算和噼里啪啦的算盘声。

作为项目的总负责人，叶笃正这次同样也亲自下场进行了计算，并且负责的是最复杂的涡度场。

涡度。

这是和散度是差不多用处的概念。

不过散度描的是述气流的离散程度，一般正值为气流辐散，负值气流辐合。

而涡度有绝对涡度和相对涡度之分。

它们的关系可以通过【绝对涡度=相对涡度+2Ω】（其中Ω为地球自转角速度）来计算。

这部分计算是叶笃正主动申请下来的，毕竟.

在之前的计算过程中，他就曾经在三维空间流体方面栽了个跟头。

当时他将笛卡尔坐标系转化为曲面坐标，将连续方程拆分成水平和垂直两个方向分别计算。

同时在痕量物质方面依据雷诺分解，把瞬时浓度分解为了均值项和湍流项。

但后来实际情况证明他的思路是错误的，他低估了垂直梯度的实际变动量。

换而言之.

他必须要重新设计出一个模型。

想到这里。

叶笃正先在算纸上写下了一个方程：

Du/Dt=(p/ρ)+vu

这是很有名的纳维-斯托克斯方程，提出于一百多年前，属于一个描述流体情况的方程组。

其中的斯托克斯想必有些同学会感觉眼熟——没错，这个斯托克斯就是1850副本中徐云的便宜导师

它关于u的边界条件是 u=0。

接着叶笃正很快又写道：

δT=(T/t)δt+(T/x)δx+…

δx=uxδt，进而

DT/Dt=Tt+uxTx+uyTy+uzTz=Tt+(u)T

DA/Dt=At+(u)A

所以Navier-Stokes方程可以改写为：

Du/Dt=ut+(u)u=(p/ρ)+v2u。

写到这里。

叶笃正不由笔尖一顿。

上头这部分推导是他在前些天想出来的优化形式，弥补了自己原先思路的不足。

但是

到了变式后的这一步。

叶笃正就不知道该如何继续了。

没错。

不是计算或者推导不出哪个数值。

而是不知道该怎么推导了。

为此他还请教过首都的竺可桢老先生，但即便是竺老也没什么办法。

竺老只是给出了一个考虑非线性项的想法，但叶笃正总感觉这样算有点问题。

而就在叶笃正一筹莫展之际。

不知道为什么，叶笃正忽然感觉自己的耳边有些异样。

怎么说呢

仿佛有人在对着自己的耳边吹风？

于是叶笃正下意识转过头，结果正正好对上了一张裹的跟木乃伊似的脸。

叶笃正：

“？！”

注：

要改的都改好了，明天开始继续日万，冲鸭！！！！

(本章完)