第五百四十二章 兩地聯動，開始測算！

    “.......吃斧頭？”

    空地上。

    聽到孫俊人口中冒出的這句話。

    老郭不由表情一怔，臉上下意識冒出了一股迷茫。

    不過很快。

    他便反應了過來，迫不及待的對孫俊人問道：

    “老孫，你的意思是.....雷達覈驗無誤了？”

    孫俊人聞言點了點頭，指着林玉手裏的設備，臉色略帶複雜的解釋道：

    “沒錯，根據小林製作的這臺濾波器的數據結果來看，無論是功率譜密度、脈衝響應還是線性調頻信號都沒問題。”

    “而這些都是一臺雷達的核心屬性，哪怕是多普勒雷達這種全新品類也不例外。”

    “換而言之....這架氣象多普勒雷達在參數上已經完全符合要求了。”

    聽到孫俊人的這番話。

    徐雲忍不住再看了眼不遠處蹲在地上的林玉。

    匹配濾波器。

    這是雷達信號覈驗中比較早期的一種方式。

    畢竟早期雷達發展的時候無人機還沒出現，想要讓目標上天比較困難——可行的思路基本上飛機要麼熱氣球。

    可前者成本較高，後者如果是保密項目容易出現泄密。

    在這種背景下。

    包絡式匹配濾波器便應運而生了。

    衆所周知。

    雷達的接收信號有四種：

    信號、

    噪音、

    干擾、

    以及雜波。

    其中噪音這種信號，也是對於雷達接收機挑戰最大的一個外界因素。

    因爲噪聲不攜帶任何需要的信息，同時混雜在有用信號裏，會變相降低後者辨識度的同時也使得信息失真。

    但同樣。

    由於噪聲的相位是隨機的，只能實現非相干疊加。

    因此噪聲這個看起來沒啥用處的“純廢物”，便從另一個角度令雷達的信號校驗出現了可能。

    包絡式匹配濾波器實質上的原理，就是信號的復包絡。

    也就是由傅里葉變換使信號擬真出相同的幅頻特性，從而發出一定載頻的信號傳遞到雷達內。

    這些信號不同於噪聲，但是又只能實現非相干疊加。

    屬於一種分散性的狀態。

    這些信號經過雷達內各種零部件的處理，便可以分篩出更爲細緻的一些數值，從而起到覈驗校正的效果。

    這個原理倒是不難理解，所以真正令徐雲意外的是.....

    聽孫俊人的描述。

    這個用來檢驗氣象多普勒雷達的包絡式匹配濾波器，似乎是那個叫林玉的小姑娘搞出來的？

    這就很不一般了。

    畢竟上述原理涉及到了wvd...也就是維格納-威利分佈。

    而眼下非平穩信號分析的理論應該還沒進入國內才是，國內掌握相關理論的恐怕不超過五個人。

    所以她要麼是剛剛學成歸來的留學生。

    要麼就是.....

    自學成才？

    總之無論是哪一種，在這個年代都算是很少見的人才。

    當然了。

    徐雲的訝異只是轉瞬即逝，他的注意力很快便被老郭的下一句話吸引了：

    “老孫，既然雷達不存在問題，那現在咱們豈不是可以開始....收集氣象數據了？”

    老郭此話一出。

    現場頓時落針可聞。

    唰——

    一秒鐘內。

    所有人的目光，都同時鎖定了雷達操作檯邊的孫俊人。

    並且最少有半數以上的圍觀黨的臉上，都露出了期待與忐忑兼具的表情，看起來躍躍欲試。

    這些圍觀黨不是參與過雷達的生產就是氣象中心的計算人員，都很清楚一件事：

    雷達的調試並不是重點。

    他們此前所作的一切，其實都是爲了......

    氣象數據的收集！

    只有收集了氣象數據這些信息，

    基地方面才有機會進行天氣模擬計算，才有可能完成某些極其重要、甚至影響全局的目標。

    “......”

    看着面前這一張張期待與緊張交織的面龐。

    孫俊人沉默片刻，點了點頭，對老郭說道：

    “沒錯，理論上來說，現在是可以開始收集數據了。”

    聽聞此言。

    老郭面色不變，但左手卻悄然握成了拳。

    這一刻......

    終於要來了。

    隨後他深吸一口氣，轉過身，對不久前剛抵達現場的李覺助理周材說道：

    “小周，麻煩你去和各部門再確認一遍。”

    周材表情一肅：

    “明白！”

    說罷。

    周材便轉身走向了不遠處的帳篷。

    爲了方便信息的交接，廠辦這次特意給帳篷這兒牽了條電話線，距離雷達的位置也就三十多米。

    只見周材幾步便走到了電話邊，從身上掏出了個小冊子，熟練的撥通了電話：

    “你好，9527，請幫忙轉接503廠.....”

    “對，是我.....”

    “哦，好的，謝謝.....”

    幾分鐘後。

    打完數通電話的周材合好小冊子，認真的放回胸口，快步回到了老郭身邊。

    他先是飛快的瞥了眼徐雲，隨後壓低聲音對老郭說道：

    “郭工，電報中心、保密陣線還有首都計算機所的同志們都已經準備就緒了，隨時可以配合數據模擬。”

    老郭聞言拍了拍周材的肩膀，又對一旁的葉篤正問道：

    “篤正同志，氣象中心的同志們呢？”

    葉篤正聞言與陶詩言對視了一眼，表情無比的鄭重：

    “郭工，你放心吧，氣象中心共計37人，今天全數到位，隨時可以投入戰鬥！”

    將數據計算說成戰鬥，可見此時葉篤正內心之激動。

    某種意義上來說。

    這是氣象中心的雪恥和證明之戰。

    如果在數據充足的情況下都沒法計算出未來短期的天氣走勢....

    那麼氣象中心真就沒存在下去的必要了——至少葉篤正本人是這樣認爲的。

    眼見各個部門均已就位。

    在今天之前就已經得到了組織授權的老郭便也不再猶豫，果斷說道：

    “很好，既然如此.....老孫，開機吧！”

    啪嗒——

    話音剛落。

    孫俊人便果斷按下了雷達的主控鍵。

    過了片刻。

    嗡嗡嗡——

    原本處在待命狀態的氣象多普勒雷達再次響起了啓動聲。

    不過這次，雷達不再是如同此前那般朝左右轉向。

    而是微微揚起了頭，兩條x波段的交叉凸起慢慢朝向了天空。

    與此同時。

    在衆人看不見的微觀世界裏。

    一道道特殊頻率的脈衝電磁波開始從凸起處朝天空噴涌而出。

    如果此時加個音效，那應該是.....

    biubiubiu？

    這些電磁波以接近光速的速度瞬間穿梭到了大氣層上空，並且傳播過程中和大氣發生各種相互作用。

    例如非球形粒子對圓極化波散射，產生了退極化作用。

    又例如空氣折射率不均勻結構和閃電放電形成的電離介質對入射波的散射。

    以及......

    大氣中水汽凝結物對雷達發射波進行了散射和吸收。

    也就是......

    散射體積內散射目標的運動對入射波產生的......

    多普勒效應。

    五秒鐘後。

    休——

    存儲系統的金屬箱內傳來了一陣很輕盈的聲響，看起來像是某種碟片開始高速轉動起來了似的。

    又過了十五秒。

    保錚面前的屏幕上開始出現了各種數值。

    0.5657959......

    0.51635742......

    1.44470215......

    1.52709961......

    2.31811523......

    5.9765625......

    與此同時。

    噠噠噠——

    存儲設備邊上的延時存儲設備以及打點計時器也迅速開始輸出了內容。

    見此情形。

    早已等候在此的葉篤正帶着幾位下屬，飛快的將紙條收集並且傳遞到了另幾間帳篷內的電報小組手上。

    滴滴滴滴——

    電報員開始以老鷹附體的手速開始發起了電報，擱在後世的祖安高低能上個王者。

    而就在電報發出的同時。

    中科院計算機所。

    電報收發室。

    時任計算機所副所長的吳幾康正站在接收機邊，目光凝重的盯着面前的一臺打印設備。

    按照原本的計劃。

    今天吳幾康有個關鍵會議要參加，關係到目前109機的部分研製規劃以及短期成果。

    但在得知老郭他們要開展雷達測試後。

    他便主動推掉了這個會議，選擇留在了所裏。

    一來氣象多普勒雷達的零部件比較特殊，涉及到了109甲機的存儲設備。

    雖然那臺109甲機只完成了一半、並且組織上已經決定重新組裝一臺新設備。

    但作爲109機研發的負責人，吳幾康還是挺想知道那個存儲模組能否正常運行的——畢竟這種實戰以前可沒機會遇上。

    二則是......

    如果氣象多普勒雷達真的能取得預期中的數據，那麼今後計算機所估計少不了協助模擬的情況了。

    因此無論於情於理，吳幾康今天都必須要關注這個項目的進展。

    怎麼還不來呢......

    就在吳幾康略微出神之際，他身邊的電報員突然拔高了聲音：

    “主任，電報來了！”

    吳幾康連忙回過神，朝設備看去。

    果不其然。

    此時的電報機上已經開始打出了全新的電報。

    並且不同於此前那封有關多普勒雷達的電報。

    這次221廠傳來的是純粹的氣象數據，沒什麼保密必要。

    這些數據內容上並未過多進行加密，可以直接解讀。

    因此很快。

    大量數據便被彙總到了吳幾康手裏。

    吳幾康迅速帶着這些數據來到了同樓層的機房，也就是一間面積100多平米，安置有104號計算機的庫房。

    104機的主體足足有六十多平米大，顯像屏大概五十多塊，大小和後世的平板差不多。

    此時此刻。

    五十多塊屏幕前都坐着一位表情正式的計算機操作員，有男有女，年紀都在二十多歲上下。

    他們是國內最早一批...也就是58級的計算機專業畢業生，畢業院校正是中科大。

    如果徐雲能夠飛到這裏和其中某位短髮的女同志擺個把子，他還能成爲後世科大數學系某位教授的義父......

    “小林，小王，小陳，來幫忙發一下數據！”

    帶着首批數據進入機房後。

    吳幾康快步走到左前方的幾位組長面前，分發起了各自的數據，並且對衆人囑咐道：

    “大家拿到文稿後就可以開始導入數據了，你們的任務事關重大，切記要務必謹慎，千萬不能犯錯！都明白了嗎？”

    臺下很快響起了一致的回答：

    “明白了！”

    吳幾康則依舊沉着臉，看起來很嚴肅。

    其實吧。

    考慮到這次錄入的數據很多，個別數據要是出了錯誤其實不會太過影響最終結果，因此上頭還給了一個3%的容錯率。

    不過吳幾康並沒有把這事兒告訴幾位操作員，怕他們會因爲放鬆而出現意外。

    幾分鐘後。

    每位操作員的手上都拿到了相應的數據，並且開始進行了導入。

    早先提及過。

    老郭他們原先儀器採集到的數據有五百多組，但後來經過葉篤正的計算發現這些數據完全不夠用。

    想要完成氣象模擬，必須要多出十萬倍才可以。

    也就是需要的數據足足有五千多萬組。

    不過這只是計算需要的數據，導入的工作量並沒有這麼多。

    因爲在經過靜電分析和x雙波段這兩個關卡後，這些數據會被歸類到一個更規範的區間：

    這個區間大概一小時刷新一次，其中雷同的數值會被疊加，通過光電轉換元件的電信號直接進行錄入。

    因此傳到吳幾康他們手中、需要純手工導入的數據遠遠沒有五千萬組那麼多。

    以兔子們第一臺氣象多普勒雷達爲例。

    國內第一臺氣象多普勒雷達型號叫做714sd，它單次採集的數據多達1400萬組，週期十五分鍾一次。

    不過在真正計算的時候，電轉換元件過濾了98%的雷同數值。

    所以真正需要人工導入的數據也就小幾十萬組罷了——注意，導入和計算是兩碼事，實際計算的數據依舊是1400萬組。

    眼下5000萬組數據雖然看起來多，但真正需要手工錄入的大概也就百萬組上下。

    如今機房內有五十多個人，每位操作員實際上要錄入的數據差不多是三萬組左右吧。

    接着很快。

    衆多操作員便開始輸入起了數據。

    “氣溫26.7c.....”

    “溼度27%.....”

    “經向風18.5m/s.....”

    “散射輻射220w/m^2.......”

    很早以前提及過。

    不同於後世計算天氣時的rf-cmaq等一衆模型。

    此時的氣象學依舊處於一個非常原始的階段。

    因此即便有茫茫多的數據，也仍然只能通過解大氣方程的方法進行預測。

    也就是此前說過的將地球表面格點化，然後將各氣象要素的值進行插值運算，得到未來某一個時刻的值。

    因此實際的模型推導還需要葉篤正他們那邊進行，中科院的這臺104機主要是把各種數據擬合成更精確的參數而已。

    用後世的話來說就是......

    加工成半成品？

    當然了。

    這個年代雖然科技比較落後，但終究脫離了近代史早期。

    加之計算機所也好歹是兔子們最前端的一處技術中樞，因此此時104機倒也沒原始到特別悽慘的地步。

    目前104機雖然還是脫離不瞭解方程的侷限，但它使用的算法...或者說思路其實還挺特別的：

    時間分辨率爲1小時，覆蓋了6層垂直高度，decoder只有兩級。

    更關鍵的是....

    它的數學本底機理，出自華羅庚老爺子帶領的數學研究所。

    沒錯。

    華羅庚。

    因此雖然依舊是暴力破解計算。

    但在數據充分的情況下，104機模擬的還算很順利。

    就這樣。

    每間隔一段時間，便有一批數據從221廠傳送至計算機所。

    計算機所的操作員則對數據導入，104機用老爺車般的算力緩緩產出着結果。

    .......

    八個小時後。

    一份厚達五釐米的數據結果正式出爐。

    原本零散的大氣粒子數據被歸類成了各個時域的參數、風場、氣壓場、密度場等衆多更詳細的模型。

    緊接着。

    這些數據被通過加密方式傳回了221廠，最終來到了葉篤正和陶詩言的手裏。

    至此。

    整個氣象推演也到了最後一個環節。

    那就是氣象中心的......

    人力修正與推導。

    “諸位同志。”

    一處臨時搭建的大型帳篷內。

    葉篤正與陶詩言看了眼面前的衆多同事，彼此對視一眼，只聽葉篤正說道：

    “一個星期之前，我們的計算結果很遺憾的失敗了，原因是數據的量級不夠，我們低估了大自然的神祕。”

    “但在今天，我們擁有了更多量級的數據，經過計算機處理，彙總成了我面前的這份參數文件。”

    “原本首都的竺可楨老先生提出過將這份文件交給首都氣象局處理的想法，但被我拒絕了——這一次是我們221廠氣象中心雪恥的機會，誰都不能和咱們搶！”

    “爲此我還在廠領導面前立下了軍令狀，要是這次再計算失誤，包括我在內，所有參與數據推導的人全都立馬去畜牧副業隊報道！”

    說罷。

    葉篤正環視了現場一圈，語氣略微一緩，繼續道：

    “當然了，如果對此有異議的同志，可以現在退出接下來的計算任務。”

    “退出後的成員可以繼續在氣象中心工作，畢竟基地不可能完全放棄這麼一個部門，所以......”

    “現在想退出的同志，你們可以離開了。”

    此話說完。

    現場瞬間變得毫無聲息，彷彿呼吸都凝固了。

    但在這片死寂之中。

    卻沒有一人從位置上站起離去。

    現場每個人的心中，都有一把火在燃燒。

    這把火不是怒火，更不是委屈。

    而是單純的想要證明自己的價值的衝動。

    在過去這些天裏。

    雖然廠裏頭沒有處罰他們，但氣象中心的成員們多少都聽到了一些風言風語。

    沒辦法。

    畢竟整個221廠有上萬員工呢，總是會有一些碎嘴或者彼此看不順眼的人存在。

    要是有本事的還好說。

    像老郭陸光達那種專家都受人尊敬，沒人會詆譭他們。

    但如果是那種既不幹活但又沒成果的人，必然就會受到一些非議了。

    更關鍵的是.....

    現場的這些人都是氣象領域的從業者，在相關方面從業了數年、十數年甚至數十年。

    從他們的‘道心’出發，也絕不願意見到自己所學的知識到頭來沒有任何用處。

    因此這是一場自我雪恥的戰鬥，也是一次證明自己的機會。

    如果懼怕擔責任，他們壓根連基地的大門都不會踏進來。

    衆多同事沉默但堅定的選擇很快也感染了臺上的葉篤正，只見他勐然一拍桌子：

    “好！很好！都是好樣的！”

    “既然大家都不願意離開這裏，那麼今晚咱們就好好的算上一場！”

    說着。

    葉篤正又拍了拍面前的文件，快速說道：

    “各位同志，大家應該都知道，氣象數據存在很強的時效性。”

    “所以現在我們長話短說，請小組長們上前認領各自需要計算的文檔吧。”

    “首先是第一組......”

    隨後在陶詩言和幾位組長的協助下。

    這些文件被快速下發到了每個人的手中。

    接着短短五分鐘不到。

    帳篷內便響起了刷刷刷的筆算和噼裏啪啦的算盤聲。

    作爲項目的總負責人，葉篤正這次同樣也親自下場進行了計算，並且負責的是最複雜的渦度場。

    渦度。

    這是和散度是差不多用處的概念。

    不過散度描的是述氣流的離散程度，一般正值爲氣流輻散，負值氣流輻合。

    而渦度有絕對渦度和相對渦度之分。

    它們的關係可以通過【絕對渦度=相對渦度+2Ω】（其中Ω爲地球自轉角速度）來計算。

    這部分計算是葉篤正主動申請下來的，畢竟.....

    在之前的計算過程中，他就曾經在三維空間流體方面栽了個跟頭。

    當時他將笛卡爾座標系轉化爲曲面座標，將連續方程拆分成水平和垂直兩個方向分別計算。

    同時在痕量物質方面依據雷諾分解，把瞬時濃度分解爲了均值項和湍流項。

    但後來實際情況證明他的思路是錯誤的，他低估了垂直梯度的實際變動量。

    換而言之.....

    他必須要重新設計出一個模型。

    想到這裏。

    葉篤正先在算紙上寫下了一個方程：

    du/dt=??(p/p)+v?2u

    這是很有名的納維-斯託克斯方程，提出於一百多年前，屬於一個描述流體情況的方程組。

    其中的斯託克斯想必有些同學會感覺眼熟——沒錯，這個斯託克斯就是1850副本中徐雲的便宜導師......

    它關於u的邊界條件是u=0。

    接着葉篤正很快又寫道：

    δt=(?t/?t)δt+(?t/?x)δx+…

    δx=uxδt，進而

    dt/dt=?t?t+ux?t?x+uy?t?y+uz?t?z=?t?t+(u??)t.......

    da/dt=?a?t+(u??)a.....

    所以okes方程可以改寫爲：

    du/dt=?u?t+(u??)u=??(p/p)+v?2u。

    寫到這裏。

    葉篤正不由筆尖一頓。

    上頭這部分推導是他在前些天想出來的優化形式，彌補了自己原先思路的不足。

    但是.....

    到了變式後的這一步。

    葉篤正就不知道該如何繼續了。

    沒錯。

    不是計算或者推導不出哪個數值。

    而是不知道該怎麼推導了。

    爲此他還請教過首都的竺可楨老先生，但即便是竺老也沒什麼辦法。

    竺老只是給出了一個考慮非線性項的想法，但葉篤正總感覺這樣算有點問題。

    而就在葉篤正一籌莫展之際。

    不知道爲什麼，葉篤正忽然感覺自己的耳邊有些異樣。

    怎麼說呢.......

    彷彿有人在對着自己的耳邊吹風？

    於是葉篤正下意識轉過頭，結果正正好對上了一張裹的跟木乃尹似的臉。

    葉篤正：

    “？！”

    ......

    注：

    ！