基地和平台建设

        在开展气象海洋和环境要素的观测方面，实验室已建立海洋科考船平台、粤港澳地波雷达观测网、环珠江口气候环境与空气质量变化野外科学观测研究站；在数值计算方面，实验室建设了超算摆渡船超级计算实验教学平台；在科研成果转化和应用方面，实验室建立了智能台风预报平台；在科教融合方面，实验室建立了广东省大气科学实验教学示范中心。这些观测、模拟、成果转化和应用及科教融合方面的平台，为热带大气海洋系统科学研究奠定了坚实的基础。

海洋科考船平台：

      “中山大学”号海洋综合科考实习船完成建造，于 2021 年 11 月入泊珠海母港，12 月抵达西沙海域完成首个科考试航航次，开启科考序幕。该船是目前国内设计排水量最大、综合科考性能最强、创新技术高度集成的新一代综合科考船，具备 DP1 动力定位能力，可满足无限航区（毗邻冰区）全球航行和考察需求，能够开展从海底到万米高空的地球系统多要素无缝探测和监测，将成为具有国际先进水平、面向全球开放的集多学科、多功能、多技术手段为一体的海上移动科研平台与人才培养基地（见下图）。

“中山大学”号海洋综合科考实习船示意图

       船舶科考功能全面，综合性能强大。装备大量先进科考仪器设备和科考操控支撑设备，设施先进、功能齐全，满足科考探测、样品采集、处理、检测分析和数据处理等需求。科考船可进行定点和走航海洋环境参数连续探测、海面常规气象连续探测、海气界面通量探测、海底地形地貌探测、底质采样、地球物理探测、缆控深潜探测与可视取样，也可实现科考数据的系统集成、现场印证及与陆基实验室的数据传输处理，满足低空大气、海面、水体、海底及深海极端环境等科学考察的需求。船载科考仪器主要包括：天气雷达、自动气象站、海气通量观测系统、波浪与表层流监测系统、声学多普勒流速剖面仪、多波束测深仪、超短基线定位系统、表层多要素连续自动测量系统、走航式多参数剖面测量系统、鱼探仪、自噪声监测系统、海洋和航空重力仪、地震空压机、浅地层剖面仪、深海移动电视抓斗、深海岩芯取样钻机等。

环珠江口气候环境与空气质量变化野外科学观测研究站：

       环珠江口气候环境与空气质量变化野外科学观测研究站（简称野外站）由中山大学大气科学学院牵头，联合高校、气象部门、生态环境部门、科研院所共 10 个单位在环珠江口地区的代表性气象探测基地、空气质量探测基地基础上共建。现有 6 个基地，分别是中大珠海校区基地、增城基地、广州基地、深圳气象塔基地、东澳岛基地、平沙基地，覆盖粤港澳大湾区核心区的环珠江口地区。针对环珠江口地区地处低纬、地势低洼，是海洋-陆地-大气相互作用活跃区，受南海季风、副热带高压等大尺度天气系统和海陆风、台风、暴雨等中小尺度天气过程影响显著等特点，野外站以环珠江口地区边界层气象条件、气候资源、环境空气质量变化为主要研究对象，采用“一站多基地”开展长期野外定位观测，辅以中山大学环境气象综合观测车和 6800 吨中山大学号海洋科考实习船等走航探测，建立数据库和应用平台。开展大气、环境、海洋和生态等多学科交叉研究，重点研究环珠江口边界层气象条件、气候资源，环境空气质量变化规律、机制，区域生态环境问题及其应对策略，为环珠江口宜居湾区建设、粤港澳大湾区建设提供基础数据和技术支持。基于该野外站平台，截止目前已经发表 SCI 论文 39 篇。

环珠江口气候环境与空气质量变化野外科学观测研究站探测基地分布

超算摆渡船超级计算实验教学平台：

       2020 年，实验室购置了摆渡船超级计算中心，搭建了超算摆渡船超级计算实验教学平台。摆渡船超级计算中心包括 123 个 CPU 节点，包含计算节点 115 个、GPU 节点 4 个；2 个管理，登陆节点，2 个 IO 节点和一套高性能的集中存储系统以及系统运行的相关辅助设备（包含 OPA 交换机，以太网交换机和其他设备）。

      1) 软件环境操作系统：CentOS 8.3；集群管理系统：联想 LICO 6.2；作业系统：Platform LSF, 10.2。

      2) CPU 计算节点：联想 ThinkSystem SD530 单节点理论峰值性能：4.608 Tflops115 个节点总理论峰值： 529.920 TFlops。

      3) GPU 计算节点：联想 ThinkServer SG670 理论峰值性能：CPU:3.686 Tflops GPU: 28.0 Tflops 4 台 GPU 节点总理论峰值：CPU:14.745 Tflops GPU: 112.0 Tflops

     4) CPU 计算节点浮点运算理论峰值：529.9TFlops ，较原来需求415TFlops 实际提升 27.7%Linpack 整机系统性能测试≥60%

     5) CPU 计算节点内存总容量：23.92TB,较原来需求 16TB 实际提升49.5%

     6) GPU节点部分(共4个节点)系统HPL理论峰值为：126.72TFlops；

     7) 共享存储裸容量：2.88PB，文件系统可用容量 2.0PB 以上，实际提升 37.1%；使用 GPFS 并行文件系统存储系统 全局带宽≥20GB/s；

     8) 高性能系统互连通信网络，IB 交换机，双向通信带宽≥100Gbps。

超算摆渡船超级计算实验教学平台

智能台风预报平台：

       提高台风预报的准确度，一直是我国防御极端天气灾害和促进经济社会可持续发展中的基础性保障工作重点之一。实验室研发了一个智能台风预报平台。预报平台通过涡旋识别模块与中尺度数值预报模式相结合，可大幅节省数值预报模式的计算量并加快预报速度，有效提高预报时效及预报质量，为防减灾提供决策依据。自2018年至今，只能台风预报平台持续服务于国家卫星气象中心、中国民用航空飞行学院、吉林省气象科学研究所、广西壮族自治区气候中心、安徽省气象台、大亚湾核电站、南极科考、南海季风科考、国防科技大学科考等。相关成果已发表论文 12 篇，获发明专利授权 2 项，软件著作权5 项，“基于涡旋识别技术的台风预报系统研发及应用”获得广东省气象科技奖一等奖 1 项。

智能台风预报平台的 2 项发明专利授权

国内智能台风预报平台示例

广东省大气科学实验教学示范中心：

        已初步搭建起一流的、完备的大气科学本科实验教学示范培养体系的实验室框架，以气象学、大气物理和大气化学、海洋气象学以及空间天气学等 4 个优势的发展方向为引导，形成了①气象学实验教学平台（具体为：天气会商实验室/数值模拟实验室、天气分析与预报实验室、卫星与雷达气象实验室）；②大气物理与大气化学实验教学平台（具体为：大气物理与化学实验室、应用气象实验室、水槽与风洞模拟实验室、大气化学综合观测方舱）；③空间天气实验教学平台（具体为：空间环境监测实验室、空间天气本科生创新创业基地）；④海洋气象学实验教学平台（具体为：海洋气象实验室，冰冻圈科学实验室）；⑤大气遥感探测实验平台（具体为：大气探测-常规气象实验室、大气探测-单片机实验室、大气探测-电子实验室、高层大气激光探测实验室、中高层大气激光探测实验室、大气探测高技术洁净实验室）；⑥仪器监控与数据共享中心，气候观象台、虚拟仿真实验室和高性能计算实验室等学院支撑条件。并配套建立了多功能的外场观测平台。

外场观测平台