Отчет по практике в ЦГМС-Р Гидрометцентр Петербурга

• Российский  государственный  гидрометеорологический университет.

(РГГМУ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Отчет по практике в ЦГМС-Р Гидрометцентр  Петербурга. 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                Выполнила:

                                                                                                           ст.гр МП-480

                                Гафарова А 

                               Проверил:

                                Мостаманди С. 
 

Санкт-Петербург

2011 год

Содержание  отчета: 
 

1. Краткая история  Государственного учреждения «Гидрометеорологический  научно-исследовательский 

центр Российской Федераци………………………………..2 

2. Главные задачи  Гидрометцентра России …………….. ..3 

3. Информация  о ГУ "Санкт- Петербургский ЦГМС-Р".....5 

4.Структура ЦГМС-Р: Гидрометцентра России……...........6 

5.Оперативная  система LINUX………………...…………..14 

6.Изучение фортрана……………………………………….16 

7.Модель WRF………………………………………………19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  1.Краткая история Государственного учреждения

"ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ  НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ  ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ" (ГУ "ГИДРОМЕТЦЕНТР  РОССИИ")  

     Государственное учреждение «Гидрометеорологический  научно-исследовательский центр  Российской Федерации» является ведущим  научно-исследовательским и оперативно-методическим учреждением Росгидромета в области гидрометеорологических прогнозов.

     История Гидрометцентра России тесно связана  с развитием гидрометеорологической науки в стране. В соответствии с Постановлением правительства  о создании единой гидрометеорологической службы 1 января 1930 г. было организовано Центральное бюро погоды, преобразованное в 1936 году в Центральный институт погоды (с 1943 г. – Центральный институт прогнозов). В 1965 г. Центральный институт прогнозов и Объединенный вычислительный центр Академии наук и Главного управления гидрометслужбы были объединены в одно учреждение - Гидрометеорологический научно-исследовательский центр СССР, с 1992 г. – Гидрометцентр России. Важным событием, во многом определившим судьбу научных исследований в Гидрометцентре России, было присвоение ему постановлением Правительства Российской Федерации № 1167 от 14 октября 1994 г. статуса Государственного научного центра Российской Федерации (ГНЦ РФ). В январе 2007 года по решению Правительства Российской Федерации этот статус был сохранен.

Для погоды и климата не существует границ, поэтому поддержание национальной и международной инфраструктуры обмена данными гидрометеорологических наблюдений и прогнозов - необходимое  условие для обеспечения функционирования системы гидрометеорологического обслуживания. В системе Всемирной службы погоды Всемирной Метеорологической Организации (ВМО) Гидрометцентр России обеспечивает выполнение международных обязательств Российской Федерации по международному обмену прогностической информацией и данными гидрометеорологических наблюдений и функционирует как:

1.Мировой  Метеорологический Центр (ММЦ-Москва);

2.Региональный  специализированный метеорологический  центр в европейском регионе; 

3.Национальный  центр по гидрометеорологическим прогнозам.

Следует заметить, что в системе службы погоды ВМО, включающей на сегодняшний  день 187 стран-участниц, существуют три  ММЦ – Вашингтон, Мельбурн и Москва. Все три ММЦ функционируют  с 1965 года 
 

2 .Главные  задачи Гидрометцентра России. 

     Главные задачи Гидрометцентра России заключаются  в получении новых знаний о  погодообразующих процессах в системе "атмосфера-океан-суша", а так  же в оперативном обеспечении  населения страны, государственных  и хозяйственных структур гидрометеорологической информацией, включая предупреждения о неблагоприятных и опасных явлениях погоды.

     Территория  России характеризуется большим  разнообразием климатических и  погодных условий. От них в той  или иной степени зависят практически  все отрасли экономики. Опасные гидрометеорологические явления, такие как ураганы, шквалы, смерчи, град, цунами, пыльные бури, засухи, ливни, сели, наводнения, внезапные понижения температуры воздуха, снегопады, снежные лавины и другие, влекут за собой человеческие жертвы и наносят значительный материальный ущерб,интенсификацию производства и осложнение его производственной инфраструктуры, применение более сложных технологических процессов, освоение новых труднодоступных территорий и т. п. не только не ослабляет, а напротив, приводит к усилению влияния метеорологических факторов на хозяйственную деятельность. Увеличение числа жителей в населенных пунктах и городах, рост населения в прибрежных и подверженных наводнениям районах или других особо уязвимых для опасных явлений зонах приводит к тому, что все большее количество людей подвергается риску воздействий опасных природных явлений.

     Анализ  данных о предотвращенном ущербе для основных отраслей экономики  России показывает, что за счет своевременного прогнозирования и использования гидрометеорологической информации в среднем удается уменьшить экономические потери на 40%. Наиболее подвержены действию погодных факторов сельское хозяйство (59% от суммарного по экономике ущерба), энергетика, транспорт, строительство и коммунальные услуги (7-9% от суммарного по экономике ущерба).

     В соответствии с Уставом ГУ «Гидрометцентр России» осуществляет оперативное  информационное обеспечение исполнительных органов государственной власти и основных отраслей экономики, включая  транспортный, топливно-энергетический, сельскохозяйственный и оборонный комплексы, а также гидрометеорологическое обеспечение в кризисных ситуациях, связанных с техногенными авариями и стихийными явлениями. Экономический эффект от использования гидрометеорологических прогнозов многократно превышает затраты на их производство.

     Прогнозирование погоды - одна из сложнейших научно-технических  задач. Ее эффективное решение возможно лишь средствами, которые в настоящее  время принято называть «высокими  технологиями». В Гидрометцентре России имеются основные компоненты таких технологий:

-иерархия  сложных математических моделей  атмосферы, океана и верхнего  слоя почвы;

-информационная  среда, включающая огромные объемы  разнообразных гидрометеорологических  данных, поступающих со всего земного шара в режиме реального времени;

-cовременная  система телекоммуникаций и высокопроизводительный  вычислительный комплекс.

     Проводимые  Гидрометцентром России исследования связаны в единую цепь «исследование - разработка - освоение» от создания теоретической базы гидрометеорологического прогнозирования до разработки методик и технологий прогнозирования и оперативного гидрометеорологического обеспечения. Гидрометцентр России имеет ведущую в стране научную школу по гидрометеорологии. Исследования ведутся в рамках приоритетного направлению науки, технологий и техники Российской Федерации «Экология и рациональное природопользование» и критических технологий Российской Федерации «Мониторинг окружающей среды», «Снижение риска и уменьшение последствий природных и техногенных катастроф», «Компьютерное моделирование», а с 2006 г. по приоритетному направлению развития науки, технологий и техники Российской Федерации «Рациональное природопользование» и критической технологии «Технологии мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы».  

Основные  направления исследований Гидрометцентра России включают:

1.Фундаментальные  и прикладные исследования гидрометеорологических  процессов различного пространственно-временного  масштаба, взаимодействия атмосферы с океаном, гидрологическими процессами на материках, криосферой и биосферой;

2.Разработка  и развитие физико-математических  моделей природной среды (атмосферы,  океана, внутренних вод суши и  др.);

3.Исследование  предсказуемости гидрометеорологических  процессов и развитие методов гидрометеорологических прогнозов различной заблаговременности, включая прогнозы опасных и гидрометеорологических явлений.

4.Создание  современных информационных технологий  сбора, контроля, обработки гидрометеорологических  данных (наземных, аэрологических, самолетных, морских, спутниковых) и выпуска прогностической и аналитической продукции.  

Согласно  принятой в ВМО классификации  различают несколько категорий  прогнозов погоды – от сверхкраткосрочных прогнозов на несколько часов  вперед (как правило, это прогнозы опасных явлений с коротким жизненным циклом – гроз, града, шквалов, снежных зарядов и т.д.) до долгосрочных метеорологических прогнозов (на сезон и более). Последние уже относятся к категории прогнозов короткопериодных климатических изменений. Сфера деятельности Гидрометцентр России охватывает весь спектр таких прогнозов.  

Научная и оперативно-производственная деятельность Гидрометцентра России не исчерпывается  прогнозом погоды. Мы активно работаем в области гидрологии вод суши, океанографии и морской метеорологии, агрометеорологии и выпускаем широкий спектр различной специализированной продукции. Прогноз урожайности основных сельско-хозяйственных культур, прогнозирование качества воздуха в городах, долгосрочный прогноз уровня Каспийского моря и других внутренних водоемов для управления водными ресурсами, прогноз речного стока и связанных с ним наводнений и паводков и т.д. также являются областями нашей научной и практической деятельности.

     Гидрометцентр России активно сотрудничает с академическими и ведущими вузовскими научными коллективами (МГУ, Институт вычислительной математики РАН, Институт физики атмосферы РАН и др.). Для подготовки специалистов в области гидрометеорологии, геофизической гидродинамики, климатологии, численного прогноза погоды базовыми кафедрами является кафедры метеорологии и гидрологии географического факультета МГУ. В последние годы в Гидрометцентре России наметился заметный рост числа аспирантов и докторантов.  

Научные исследования Гидрометцентр России проводит в тесной кооперации с зарубежными метеорологическими организациями в рамках Всемирной службы погоды и других программ Всемирной метеорологической организации (Всемирная Программа Метеорологических Исследований, Всемирная Программа Исследования Климата, Международный Полярный Год и др.), на основе Соглашений по двустороннему научно-техническому сотрудничеству с метеослужбами Великобритании, Германии, США, Китая, Монголии, Польши, Финляндии, Франции, Югославии, Южной Кореи, Вьетнама, Индии, а также в рамках Межгосударственного совета по гидрометеорологии стран СНГ. 11 сотрудников Гидрометцентра России являются членами различных экспертных групп ВМО.  

Прогноз погоды – не только исключительно  сложная, но и крайне ресурсоемкая задача. Высокое пространственное разрешение и богатое физическое «наполнение» прогностических моделей очень важно для повышения качества прогнозов. В современных атмосферных моделях представлены основные погодообразующие механизмы (облачно-радиационные взаимодействия, фазовые переходы влаги, турбулентность в пограничном слое, преобразования тепла и влаги в верхнем слое почвы, взаимодействие с растительным покровом и т.д.). Однако часть физических процессов при этом сознательно не учитывается или огрубляется из-за ограниченности ресурсов. Наши гидродинамические модели прогнозируют не точечные, а осредненные по ячейкам расчетной координатной сетки характеристики. Все многообразие свойств атмосферы и подстилающей поверхности внутри ячейки представляется пространственно осредненными сеточными значениями. Пространственно-временная дискретизация и сглаживание сказываются на способности моделей воспроизводить локальные особенности метеорологических полей и, в первую очередь, экстремальные характеристики и резкие изменения погоды, как правило, представляющие наибольший интерес для потребителей прогнозов. В связи с этим важной вехой в развитии отечественной гидрометеорологической науки и прогностических моделей должно стать предстоящее техническое перевооружение организаций Росгидромета. В ходе реализации постановления Правительства Российской Федерации № 94 от 8.02. 2002 г. «О мерах по обеспечению выполнения обязательств Российской Федерации по международному обмену данных гидрометеорологических наблюдений и осуществлению функций Мирового метеорологического центра (ММЦ) в г. Москве» в конце  2008 года в ММЦ-Москва установлен новый супер-компьютерный вычислительный комплекс с общей пиковой производительностью порядка 27 Терафлоп (~27*1012 операций в секунду). После завершения приемо-сдаточных испытаний (ориентировочно в апреле 2009 г.) начнется адаптация прогностических технологий к новой вычислительной платформе. Мы надеемся, что уже в конце года многочисленные потребители гидрометеорологических прогнозов «почувствуют разницу» в качестве нашей продукции.

3.Информация о ГУ "Санкт-Петербургский ЦГМС-Р". 

   Государственное учреждение «Санкт-Петербургский центр  по гидрометеорологии и мониторингу  окружающей среды с региональными  функциями» является региональным подразделением Росгидромета – специально уполномоченного органа исполнительной власти для государственного управления в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, мониторинга окружающей природной среды, ее загрязнения, государственному надзору за проведением работ по активному воздействию на метеорологические и другие геофизические процессы. 

Наличие самой полной информационной базы гидрометеорологических данных, специалистов-профессионалов, широкой сети и современных средств  связи и коммуникаций позволяют  предоставлять заинтересованным организациям, предприятиям, объединениям, коммерческим структурам широкий спектр информационных услуг. 

Грамотное использование климатической, фактической  и прогностической гидрометеорологической информации в производственной деятельности народнохозяйственных организаций позволяют повысить эффективность планирования и управления, существенно уменьшить потери от воздействия неблагоприятных погодных условий, а значит, получать немалый экономический эффект. 

Лицензия  Федеральной службы по гидрометеорологии  и мониторингу окружающей среды № Р/2007/0035/100/Л от 26.03.2007 г. №77. 

4.Структура  ЦГМС-Р:Гидрометцентра  России . 

Начальник Гидрометцентра 

Щербакова Надежда  Николаевна - начальник Гидрометцентра с апреля 2006 года. 

Зам. начальника ГМЦ по научным вопросам 

Цепелев Валерий  Юрьевич - заместитель начальника Гидрометцентра по научным вопросам с апреля 2006 года. 

Главный синоптик 

Колесов Александр  Михайлович - главный синоптик Гидрометцентра с апреля 2006 года. 

1.Отдел  прогнозов: 

Группа  краткосрочных прогнозов. 

Специалисты группы краткосрочных прогнозов  составляют краткосрочные (на 1-3 сутки) и среднесрочные (на 4-10 сутки) прогнозы погоды по территории Ленинградской  области в целом, по отдельным  районам области и по Санкт-Петербургу, краткосрочные и среднесрочные (на 1-5 суток) прогнозы погоды по восточной части Финского залива и суточные прогнозы по акватории Ладожского озера.  

Суточными прогнозами погоды и 12-и часовыми прогнозами уровня воды обслуживаются так же морские порты, расположенные в  акваториях Финского и Выборгского заливов.  

Для отдельных  хозяйственных структур города и  области составляются специализированные прогнозы погоды с указанием времени  начала и интенсивности интересующих их погодных явлений.  

В летний период по районам Ленинградской  области прогнозируется класс пожароопасности.  

Круглосуточно несется штормовая служба по предупреждению неблагоприятных и опасных явлений  погоды, в том числе Невских  наводнений. 

Группа  долгосрочных прогнозов. 

Группа  долгосрочных прогнозов занимается прогнозированием аномалий температуры воздуха и осадков на предстоящий месяц по территории Ленинградской области и Санкт-Петербурга. 

Группа  краткосрочных прогнозов. 

Группа  гидрологических прогнозов следит за текущим состоянием водных объектов на территории Ленинградской, Псковской и Новгородской областей, составляет прогнозы водного режима крупных рек и озер (среднемесячные уровни, максимальные уровни весеннего половодья и дождевых паводков, максимальный зажорный уровень на р.Неве, месячный и квартальный полезный приток в водохранилища ГЭС) и прогнозы ледового режима (cроки появления льда, образования ледостава на реках и озерах, вскрытия и очищения ото льда рек и озер). В период весеннего половодья сотрудники группы выпускают гидрологические бюллетени, а в течение ледового периода – ледовые бюллетени по Ладожскому и Онежскому озерам. 

При угрозе возникновения составляются предупреждения об опасных гидрологических явлениях, расположенных на территории Ленинградской, Псковской и Новгородской областей. 

Группа  проводки судов. 

Группа  проводки судов по специализированным запросам обеспечивает краткосрочными и среднесрочными прогнозами погоды корабли, находящиеся в любой  точке земного шара. 

Группа  морских ледовых  прогнозов 

Специалисты группы морских ледовых прогнозов занимаются составлением и передачей заинтересованным организациям информации о фактической ледовой обстановке по восточной части Финского залива и Балтийскому морю и ледовыми прогнозами различной заблаговременности по Финскому заливу. 

В течение  ледового периода группа выпускает ежедневные ледовые сводки по фарватерам и ежедневные карты распределения льда по Финскому, Рижскому заливам и южной части Ботнического залива, ледовые бюллетени, составляет долгосрочные прогнозы сроков появления льда, замерзания, взлома припая и сроков очищения ото льда по пунктам восточной части Финского залива, подекадный прогноз ледовой обстановки по фарватеру на ближайший месяц. 

2.Отдел  метеорологии и  климата: 

Группа  климата. 

Группа  климата занимается изучением климата  и климатических ресурсов на территории Северо-Западного УГМС, а также потребностью населения в климатической информации. Ведет банк данных метеорологических, актинометрических и аэрологических характеристик. Выполняет климатические описания и расчеты в области метеорологии, актинометрии и аэрологии. 

Группа  метеорологии. 

Группа  осуществляет на территории ответственности  Северо-Западного УГМС сбор, обработку  и контроль метеорологической информации, поступающей с гидрометеорологических станций Ленинградской области. На основе этой информации составляются метеорологические ежемесячники и ежегодники. Метеорологическая информация предоставляется всем заинтересованным потребителям. 

Агрометеорологическая группа. 

Группа  осуществляет на территории ответственности  Северо-Западного УГМС сбор, обработку и контроль агрометеорологической информации, поступающей с агрометеорологических наблюдательных пунктов. Составляет долгосрочные прогнозы урожайности и перезимовки с/х культур. По агрометеорологическим характеристикам составляют ежегодники. Предоставляют заинтересованным потребителям агроинформацию в виде прогнозов, расчетов, описаний и пр. 

3.Отдел  гидрологии. 

Отдел гидрологии осуществляет сбор и обработку  гидрологической и гидрометеорологической режимной информации о поверхностных водах суши и моря, методическое руководство гидрологическими и гидрометеорологическими наблюдениями и работами на территории ответственности Северо-Западного УГМС в целом и Ленинградской (областной) и Морской ГМО в пределах компетенции Санкт-Петербургского ЦГМС-Р.  

В составе  отдела гидрологии отдельно выделены подразделения:

• группа обработки гидрологических данных наблюдений постов Ленинградской области,
• группа гидрометеорологии моря.

Спецификация  отдела гидрологии по видам гидрологических  наблюдений:

• Реки и каналы;
• Озера и водохранилища;
• Море (Невская губа и Восточная часть Финского залива);
• Болота ;
• Подземные воды, испарение с водной поверхности, почвы и снежного покрова;
• Полевые гидрологические и топографо-геодезические работы.

Основными задачами являются: 

1.Осуществление  Государственного учета вод по  количественным показателям и  ведение Государственного водного  кадастра (раздел «Поверхностные  воды») на территории Северо - Западного УГМС;

2.Методическое  руководство гидрологической, гидрометеорологической и морской сетью наблюдений;

3.Изучение  гидрологического режима поверхностных  вод суши на территории Северо - Западного УГМС, режима водной  системы Ладожское озеро - р.  Нева Невская губа – восточная  часть Финского залива с учётом  антропогенных изменений, а также потребностей в гидрологической, гидрометеорологической информации;

4.Обеспечение  сбора, обработки и предоставления  потребителям гидрологической, гидрометеорологической (озёрной и морской) информации  в соответствии с действующими  нормативными документами;

формирование  и обобщение базы режимной гидрологической, 5.Гидрометеорологической (озёрной  и морской) информации в рамках автоматизированной системы по территории Северо-Западного  УГМС. 

4.Отдел  Гос.системы наблюдения. 

Формирование  и обеспечение функционирования государственной наблюдательной сети.  

Осуществление надзора за сохранностью гидрометеорологических станций и постов, неизменностью  их окружения.  

Обеспечение контроля за соблюдением требований по всем видам работ в области  гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды и осуществлением единой государственной службы наблюдений за гидрометеорологическими процессами и мониторингом загрязнения окружающей среды  

Проведение  контроля за обеспечением современного технического уровня, единством и сопоставимостью результатов в государственной системе наблюдений за состоянием природной среды. 

Осуществление контроля и выдачи разрешений на организацию  и функционирование гидрометеорологических станций, постов и пунктов наблюдения за загрязнением окружающей среды, организуемых другими министерствами и ведомствами. 

5.Отдел  Госфонда данных. 

Основной  задачей отдела Фонда данных является сбор, учет, хранение документов всех наблюдательных организаций на территории Северо-Запада, а также использование этих документов в научных и хозяйственных целях. 

Данные  наблюдений обобщены, систематизированы  и являются составной частью Архивного  Фонда РФ. 

Фонд  данных хранит документы за весь период наблюдений с даты образования по настоящее время (метеорология, аэрология, агрометеорология, гидрология, геофизика, загрязнение природной среды), отчеты от производственных структур (отделов) Управления, отчеты от ведомственных организаций, а также режимно–справочные издания и монографии(метеорологические ежемесячники и ежегодники, справочники по климату, гидрологические ежегодники, обзоры и ежегодники по загрязнению окружающей среды). 

В состав ОФД входит научно-техническая библиотека гидрометеорологических изданий. 

6.Информационно-вычислительный  Центр. 

Информационно-Вычислительный Центр появился в 2009 году в ходе реорганизации ЦГМС-Р. Центр является полным приемственником службы главного инженера как по составу так и выполняемым задачам. 
 
 

Отдел технической поддержки . 

Отдел технической поддержки осуществляет техническое и программное сопровождение всей имеющейся вычислительной, связной и оргтехники. Следит за всеми телекоммуникациями как на территории ЦГМС-Р, так и в зоне ответственности предприятия. 

Служба  АСПД .  

Специалисты службы АСПД осуществляет надзор за системами автоматической передачи оперативных данных. Занимаются информационным обслуживанием потребителей. 

Группа  разработки новых  технологий. 

Деятельность  группы направлена на внедрение в  практику краткосрочного прогнозирования  новых видов оперативной информации, а именно, результатов гидродинамического моделирования, радиолокационных и спутниковых наблюдений. 

Создается комплекс взаимодействующих атмосферных  и гидрологических моделей. 

Ежедневно обрабатываются и визуализируются  расчеты по двум мезомасштабным моделям на сроки до 72 часов. Непрерывный мониторинг уровня воды в Неве и Невской губе и прогноз уровня воды осуществляется специализированной программно-аппаратной системой. Разработана автоматизированная система информационного обеспечения дежурных синоптиков и управления базами данных. 

Группа  приема и обработки  спутниковой информации. 

Группа  ведет работу по приёму и обработке  спутниковой информации от геостационарных (Meteosat-8) и орбитальных (серия NOAA) спутников  в интересах прогностических подразделений Санкт-Петербургского ЦГМС-Р. 

Для приёма информации от орбитальных спутников  используется аппаратно-программный  комплекс (АПК) «Алиса», а для приёма информации от геостационарного спутника – АПК «Eurobird». 

Создан  и используется программный продукт «Варяг» для тематической обработки информации от орбитальных спутников. 

Проводится  опытная эксплуатация технологии построения полей температуры и влажности  по данным ATOVS на различных геопотенциальных уровнях. 

6.Linux 

        Общее название Unix-подобных операционных систем на основе одноимённого ядра, библиотек и системных программ, разработанных в рамках проекта GNU, а так же другого программного обеспечения.

        Linux работает на множестве архитектур процессора, таких как Intel x86, x86-64, PowerPC, ARM, Alpha AXP, Sun SPARC, Motorola 68000, Hitachi SuperH, IBM S/390, MIPS, HP PA-RISC, AXIS CRIS, Renesas M32R, Atmel AVR32, Renesas H8/300, NEC V850, Tensilica Xtensa и многих других.

       В отличие от большинства других операционных систем, Linux не имеет единой «официальной» комплектации. Вместо этого Linux поставляется в большом количестве так называемых дистрибутивов, в которых ядро Linux соединяется с утилитами GNU и другими прикладными программами (например, X.org), делающими её полноценной многофункциональной операционной средой.

       Наиболее известными дистрибутивами Linux являются: Arch Linux, CentOS, Debian, Fedora, Gentoo, Mandriva, Mint, openSUSE, Red Hat, Slackware, Ubuntu.

      Российские дистрибутивы — ALT Linux, ASPLinux, Calculate Linux, НауЛинукс, AgiliaLinux (ранее MOPSLinux), Runtu, и Linux XP. 

  Название   

      Операционные системы на основе GNU и Linux называют «Linux» или «GNU/Linux»(произносится «гну слэш ли́нукс»). Первый вариант гораздо более популярен, и чаще используется сторонниками термина «open source»[3], второй — сторонниками «free software».

        Хотя в английском второй вариант пишется и звучит, как «GNU/Linux» («гну слэш ли́нукс»), это не всегда удобно в других языках. Поэтому, если можно показать равноправность GNU и Linux лучшим способом — например, GNU+Linux (гну плюс линукс), GNU-Linux (во французском), или GNU con Linux (в испанском), лучше использовать его, чем «GNU Linux» («гну ли́нукс»), подразумевающее, что ядро «Linux» было разработано или принадлежит проекту GNU. Аналогичным образом построены названия «TCP/IP» и «Ogg/Vorbis». 
 
 
 

                                 Интерфейс пользователя 

В Линукс-системах пользователи работают через интерфейс  командной строки (CLI), графический  интерфейс пользователя (GUI), или, в случае встраиваемых систем, через элементы управления соответствующих аппаратных средств. Настольные системы, как правило, имеют графический пользовательский интерфейс, в котором командная строка доступна через окно эмулятора терминала или в отдельной виртуальной консоли. Большинство низкоуровневых компонентов Линукс, включая пользовательские компоненты GNU, используют исключительно командную строку. Командная строка особенно хорошо подходит для автоматизации повторяющихся или отложенных задач, а также предоставляет очень простой механизм межпроцессного взаимодействия. Программа графического эмулятора терминала часто используются для доступа к командной строке с рабочего стола Линукс. Линукс-системы обычно реализуют интерфейс командной строки при помощи оболочки операционной системы, которая также является традиционным способом взаимодействия с системой Unix. Дистрибутивы, специально разработанные для серверов, могут использовать командную строку в качестве единственного интерфейса.

        На настольных системах наибольшей популярностью пользуются пользовательские интерфейсы, основанные на таких средах рабочего стола как KDE Plasma Desktop, GNOME и Xfce, хотя также существует целый ряд других пользовательских интерфейсов. Самые популярные пользовательские интерфейсы основаны на X Window System (часто просто «X» или «иксы»). «X» предоставляет прозрачность сети и позволяет графическим приложением, работающим на одном компьютере, отображаться на другом компьютере, на котором пользователь может взаимодействовать с ними.

       Другие графические интерфейсы, такие как FVWM, Enlightenment и Window Maker, могут быть классифицированы как простые менеджеры окон X Window System, которые предоставляют окружение рабочего стола с минимальной функциональностью. Оконный менеджер предоставляет средства для управления размещением и внешним видом отдельных окон приложений, а также взаимодействует с X Window System. Окружение рабочего стола включает в себя оконные менеджеры, как часть стандартной установки: (Metacity для GNOME, KWin для KDE, Xfwm для Xfce с 2010 года), хотя пользователь при желании может выбрать другой менеджер окон. 

  Применение 

           В апреле 2011 года семейство операционных систем на базе ядра Linux — четвёртое по популярности в мире среди клиентов Всемирной паутины (включая мобильные телефоны). По разным данным, их популярность составляет от 1.5 до 5 %. На рынке веб-серверов доля Linux порядка 32 % (ещё 64,1 % указаны как доля Unix)[42]. По данным TOP500, Linux используется на 91 % самых мощных суперкомпьютеров планеты.

        Можно выделить несколько основных областей, где нередко можно встретить Linux:

Серверы, требующие высокого аптайма.

Компьютеры  нестандартной архитектуры (например, суперкомпьютеры) — из-за возможности  быстрой адаптации ядра операционной системы и большого количества ПО под нестандартную архитектуру.

         Системы военного назначения (например, МСВС РФ) — по соображениям безопасности.

Компьютеры, встроенные в различные устройства (банкоматы, терминалы оплаты, мобильные  телефоны, маршрутизаторы, стиральные машины и даже беспилотные военные  аппараты) — из-за широких возможностей по конфигурированию Linux под задачу, выполняемую устройством, а также отсутствия платы за каждое устройство.

         Массовые специализированные рабочие места (например, тонкие клиенты, нетбуки) — также из-за отсутствия платы за каждое рабочее место и по причине их ограниченной вычислительной мощности, которой может не хватать для проприетарных ОС.

       Старые компьютеры с ограниченными ресурсами быстродействия и оперативной памяти, для них используются быстрые рабочие окружения или оконные менеджеры, не требовательные к ресурсам (например, LXDE, Openbox, Xfce, Fluxbox). 

  Фортран 
 

Фортра́н (Fortran) — первый язык программирования высокого уровня, имеющий транслятор. Создан в период с 1954 по 1957 год группой программистов под руководством Джона Бэкуса в корпорации IBM (язык Планкалкюль, претендующий на пальму первенства, был изобретён ещё в 1945 году, но не был реализован вплоть до 2000 года). Название Fortran является аббревиатурой от FORmula TRANslator, то есть, переводчик формул. Фортран широко используется в первую очередь для научных и инженерных вычислений. Одно из преимуществ современного Фортрана — большое количество написанных на нём программ и библиотек подпрограмм.[1] Среди учёных, например, ходит такая присказка, что любая математическая задача уже имеет решение на Фортране, и, действительно, можно найти среди тысяч фортрановских пакетов и пакет для перемножения матриц, и пакет для решения сложных интегральных уравнений, и многие, многие другие. Ряд таких пакетов создавался на протяжении десятилетий и популярен (главным образом в научной среде) по сей день. 

Большинство таких библиотек является фактически достоянием человечества: они доступны в исходных кодах, хорошо документированы, отлажены и весьма эффективны. Поэтому изменять, а тем более переписывать их на других языках программирования накладно, несмотря на то, что регулярно производятся попытки автоматического конвертирования FORTRAN-кода на современные языки программирования. 

Современный Фортран (Fortran 95 и Fortran 2003) приобрёл черты, необходимые для эффективного программирования для новых вычислительных архитектур, позволяет применять современные технологии программирования, в частности, ООП. 
 

  Возможности и структура программы 

Фортран имеет достаточно большой набор встроенных математических функций, поддерживает работу с целыми, вещественными и комплексными числами высокой точности. Выразительные средства языка изначально были весьма бедны, поскольку Фортран был одним из первых языков высокого уровня. В дальнейшем в Фортран были добавлены многие лексические конструкции, характерные для структурного, функционального и даже объектно-ориентированного программирования.

Перфокарта  с разметкой колонок для Фортрана. 

Структура программ изначально была ориентирована на ввод с перфокарт и имела ряд удобных именно для этого случая свойств. Так, 1-я колонка служила для маркировки текста как комментария (символом C), с 1-й по 5-ю располагалась область меток, а с 7-й по 72-ю располагался собственно текст оператора или комментария. Колонки с 73-й по 80-ю могли служить для нумерации карт (чтобы восстановить случайно рассыпавшуюся колоду) или для краткого комментария, транслятором они игнорировались. Если текст оператора не вписывался в отведённое пространство (с 7-й по 72-ю колонку), в 6-ой колонке следующей карты ставился признак продолжения, и затем оператор продолжался на ней. Расположить два или более оператора в одной строке (карте) было нельзя. Когда перфокарты ушли в историю, эти достоинства превратились в серьёзные неудобства. 

Именно  поэтому в стандарт Фортрана, начиная  с Fortran 90, в добавление к фиксированному формату исходного текста появился свободный формат, который не регламентирует позиции строки, а также позволяет  записывать более одного оператора  на строку. Введение свободного формата позволило создавать код, читаемость и ясность которого не уступает коду, созданному при помощи других современных языков программирования, таких как C или Java. 

Своего  рода «визитной карточкой» старого  Фортрана является огромное количество меток, которые использовались как в операторах безусловного перехода GOTO, так и в операторах циклов, и в операторах описания форматного ввода/вывода FORMAT. Большое количество меток и операторов GOTO часто делало программы на Фортране трудными для понимания. 

Именно  этот негативный опыт стал причиной, по которой в ряде современных языков программирования (например, Java) метки  и связанные с ними операторы  безусловного перехода сильно видоизменены. 

Однако  современный Фортран избавлен от избытка меток за счёт введения таких операторов, как DO … END DO, DO WHILE, SELECT CASE. Более того, в современных стандартах языка оставлен лишь классический оператор GOTO, применяемый во многих языках и поныне. Вычисляемый оператор GOTO, а также конструкция ENTRY — множественного входа в процедуры, были исключены. 

Также к положительным чертам современного Фортрана стоит отнести большое  количество встроенных операций с массивами  и гибкую поддержку массивов с  необычной индексацией. Пример: 

real,dimension(:,:) :: V

...

allocate(V(-2:2,0:10))  ! Выделить память под массив, индексы которого могут 

                        ! меняться в пределах от -2 до 2 (первый индекс)

                        ! и от 0 до 10 - второй

...

V(2,2:3)=V(-1:0,1)      ! Повернуть кусочек массива

write(*,*)V(1,:)        ! Напечатать все элементы массива  V, первый индекс                                которых равен 1.

deallocate(V) 

Замечания.

Оператор PROGRAM не является обязательным. Строго говоря, единственный обязательный оператор Фортра-программы — оператор END.

Выбор прописных или строчных букв для  написания операторов программы  произволен. С точки зрения современных  стандартов языка Фортран, множество  прописных букв и множество строчных букв при написании операторов языка  совпадают. 
 
 
 

WRF модель 

Модель WRF (Weather Research and Forecasting, Исследования и  Прогнозирование Погоды) является мезошкальной числовой моделью для предсказания погоды следующего поколения созданной  с целью обеспечить потребности  как в оперативном прогнозировании, так и в исследованиях атмосферы. Эволюционное продолжение MM5 модели. Разработка модели WRF велась коллективно, в основном NCAR, NOAA (в составе NCEP), FSL (Forecast Systems Laboratory, Лаборатория Систем Прогнозирования), AFWA (Air Force Weather Agency, Погодное Агенство Воздушных Сил), Naval Research Laboratory, Oklahoma University (Лаборатория Морских Исследований, Университет Оклахомы) и FAA (Federal Aviation Administration, Федеральная Администрация Авиации). Подробнее на сайте WRF модели.

      WRF модель активна практически для всей территории Европы и Средиземноморья. Канарские острова, Мадейра и часть атлантического побережья Марокко также покрываются WRF моделью с 9км разрешением. Еще одна небольшая WRF зона с 9км разрешением охватывает сервер Красного моря с популярными местами Египта, а также Израиль, Ливан и юг Кипра. Начальные и граничные условия берутся из GFS. Когда все хорошо WRF обновляется 4 раза в день и генерирует прогнозы на 78 часов вперед с шагом в 1 час. Прогнозы включают скорость и направление ветра, порывы ветра, температуру, общую облачность и осадки. Отныне используется и модель с 12км разрешением для Аргентины, Чили и Уругвая. На данный момент она обновляется дважды в день. Обратите внимание, это только ознакомительная версия, полная будет обновлятся 4 раза в день и территория покрытия может измениться.

      Самое высокое разрешение у предлагаемых нами моделей 3км. Оно требует вычислений в огромных объемах и поэтому покрываемая территория не может быть большой. WRF с 3км разрешением покрывает Чешскую республику, прогнозы предлагаются на 48 часов и обновляются 4 раза в день.