ADOAP大氣科學數據集成分析系統，是一款大氣數據線上分析平台，組成是NCEP、IPCC、站點數據。
基本介紹
- 中文名：ADOAP大氣科學數據集成分析系統
- 外文名：Atmospheric Data Online Analysis Platform
- 工具：大氣數據線上分析平台
- 組成：NCEP、IPCC、站點數據
產生背景,使用方法,套用案例,持續發展,
產生背景
隨著各種存儲技術和獲取數據的技術的快速發展使得大氣科學數據量越來越龐大，在個人計算機上要完成大數據的處理分析十分困難。而由中國科學院計算機網路信息中心、中國科學院大氣物理研究所共同合作研究建設的ADOAP（Atmospheric Data Online Analysis Platform，大氣數據線上分析平台），使用Web 技術通過對R語言的封裝，將數據存儲和計算服務無縫連結，為大氣科研人員實現了一個方便操作、易於管理與計算和可視化的數據密集型的工作平台。
本系統可以提供線上處理的數據集主要有NCEP、IPCC、站點數據，數據量約1TB。其中NCEP 包括以下四類數據：
1. ncep.mon.mean（1948-01-01 到2009-09-01 的月平均數據）
2. ncep.reanalysis（1948-2007 年每天四次採樣數據）
3. ncep.reanalysis.dailyavgs（1948-2007 年日平均數據）
4. ncep.reanalysis2.dailyavgs（1979-2005 年日平均數據）
IPCC 數據包括月平均、日平均的20 種模式的數據。站點數據，目前只有北京的降水和溫度數據。
本系統目前處於公測當中，其中的數據對所有用戶開放，用戶在系統中進行註冊之後，或者使用匿名用戶即可使用線上分析功能。
通過線上分析主界面，你可以完成一個計算流程，一個計算流程可提交多次計算請求。當計算流程結束時，您可以保存計算結果，下載到本地或者在將來的計算流程中使用。
目前平台提供的算法主要有：場均值、區域連線、經驗正交函式分解、典型相關分析、區域相關、場相關、區域融合、EOF-field 轉換、簡單畫圖、EOF 畫圖、區域畫圖等。
使用方法
用戶使用本系統來處理大氣數據非常簡單，用戶只需通過瀏覽器提交計算請求。首先用戶需要選定計算數據，可以從系統提供的大氣常用數據集中選擇，也可以自己上傳數據，或者是先前在系統上處理保存的結果數據；然後用戶選擇對處理該數據的模型函式，例如根據經緯度時間提取子數據集、求均值、EOF（經驗正交函式分解）、CCA（典型相關性分析）等，並由用戶設定相應的模型參數，提交計算請求即可通過後台伺服器執行計算和畫圖請求。在輸出計算結果、圖片後，用戶可以選擇第一步計算結果進行新的計算請求或者再次添加原始數據進行計算。當用戶完成所有計算任務後，用戶可以將每一步計算結果和生成的圖片選擇性的保存備用。
下面以“北大西洋濤動”現象為例，介紹目前平台提供服務的方式。下圖分別是數據選擇和提交計算請求、和結果圖片顯示頁面。
北大西洋上兩個大氣活動中心（冰島低壓和亞速爾高壓）的氣壓變化為明顯負相關；當冰島低壓加深時，亞速爾高壓加強，或冰島低壓填塞時，亞速爾高壓減弱。北大西洋濤動強，表明兩個活動中心之間的氣壓差大，北大西洋中緯度的西風強，為高指數環流。這時墨西哥灣暖流及拉布拉多寒流均增強，西北歐和美國東南部因受強暖洋流影響，出現暖冬；同時為寒流控制的加拿大東岸及格陵蘭西岸卻非常寒冷。反之北大西洋濤動弱，表明兩個活動中心之間的氣壓差小，北大西洋上西風減弱，為低指數環流。這時西北歐及美國東南部將出現冷冬，而加拿大東岸及格陵蘭西岸則相對溫暖。
圖1，選擇ncep 的海平面氣壓月平均數據，並將經緯度範圍設定成北大西洋區域； 圖2， 選擇EOF（ 經驗正交函式分解）算法，並將月份參數設定為冬季的1，2，12 月； 圖3， 對EOF 算法的結果進行畫圖，產生3 張圖片，從中可以看到冰島低壓和亞速爾高壓。
套用案例
目前，該平台已完成基本功能數據方面，現已集成NCEP、IPCC、中國公開站點數據三類數據集，約1TB；統計模型方面，現已配置21 個大氣常用的統計模型；截至2010 年6 月30 日，已有來自全國各研究所、大學的153 位註冊用戶。
持續發展
目前平台還處於初始運行、廣泛接收意見和建議的階段，各方面可能還存在問題，不夠完善。下一步，我們計畫進一步豐富數據資源，加強平台的靈活性及其穩定性。數據資源的豐富性是線上計算類型的平台服務好壞的重要標誌，因此豐富數據資源是我們的首要工作。我們將從數據資源更新的實時性，增加數據資源類型，用戶間數據共享等方面提高數據資源數量。平台的靈活性，是理能力，考慮更多細節和用戶習慣問題，以使得平台更加靈活易用。穩定性也是平台有待加強的方面，添加可靠的參數檢驗方式，提高平台的容錯能力，提高出錯恢復速度都是我們下一步的工作任務。
