Ha láttad ezt a legutóbbi Intel reklámot, akkor feltehetik a kérdését: mi a szuperszámítógép és hogyan használja a tudomány?
A szuperszámítógépek rendkívül nagy teljesítményű, iskolabusz méretű számítógépek. Nagy méretük az a tény, hogy százezrek (és néha több millió) processzormagból állnak. (Összehasonlításképpen: laptop vagy asztali számítógép fut egy.) Ennek a kollektív számítási kapacitásnak köszönhetően a szuperszámítógépek rendkívül nagy teljesítményűek. Nem ismeretlen, ha a szuperszámítógép 40 petabájt vagy 500 tebibájt RAM-memória közelében tárolókapacitással rendelkezik. Gondolod, hogy a 11 teraflop (milliárd művelet másodpercenként) a Macbook gyors? A szuperszámítógép tízes sebességet képes elérni petraflops-ez négy milliárd művelet másodpercenként!
Gondoljon mindenre, amit személyi számítógépe segít. A szuperszámítógépek ugyanazokat a feladatokat hajtják végre, csak a bekapcsolt teljesítményük lehetővé teszi kötetek adatok és folyamatok vizsgálata és manipulálása.
Valójában az időjárás-előrejelzés szuperszámítógépek miatt lehetséges.
Miért használnak meteorológusok a szuperszámítógépeket?
Napi minden órában az időjárási műholdak, az időjárási léggömbök, az óceánbóják és a felszíni időjárás-állomások milliárd időjárási adatot rögzítenek. A szuperszámítógépek ad otthont az időjárási adatok ezen hullámainak összegyűjtésére és tárolására.
A szuperszámítógépek nemcsak a házmennyiségű adatmennyiséget foglalják magukban, hanem feldolgozzák és elemezik ezeket az adatokat időjárás-előrejelzési modellek létrehozásához. Az időjárási modell a kristálygömbhez legközelebb esik a meteorológusok számára; ez egy számítógépes program, amely "modellezi" vagy szimulálja a légkör feltételeit a jövőben egy bizonyos időben. A modellek ezt egy olyan egyenletcsoport megoldásával oldják meg, amely meghatározza, hogy a légkör hogyan működik a valós életben. Ily módon a modell képes megközelíteni azt, amit a légkör valószínűleg megtesz, mielőtt ténylegesen megtenné. (Annak ellenére, hogy a meteorológusok élvezik a fejlett matematika elvégzését, mint például a kalkulus és a differenciálegyenletek... a modellekben alkalmazott egyenletek annyira összetettek, hetekig vagy hónapokig eltarthat, mire kézzel oldják meg őket! Másrészt a szuperszámítógépek akár egy órán belül megközelíthetik a megoldásokat.) Ez a folyamat A modell-egyenletek felhasználása a jövőbeli időjárási viszonyok numerikus megközelítésére vagy előrejelzésére ismert mint numerikus időjárás-előrejelzés.
A meteorológusok előrejelzési modellkimenetet használnak útmutatásként saját előrejelzésük felépítéséhez. A kimeneti adatok képet adnak arról, hogy mi történik a légkör minden szintjén, és mi is lehetséges az elkövetkező napokban. Az előrejelzők ezt az információt figyelembe veszik, az időjárási folyamatokkal kapcsolatos személyes ismereteikkel együtt tapasztalat és a regionális időjárási viszonyok ismerete (amit valamelyik számítógép nem képes megtenni) az Ön számára előrejelzés.
A világ legnépszerűbb időjárási és éghajlati megfigyelési modelljei között szerepel a következők:
- Globális előrejelző rendszer (GFS)
- Észak-amerikai modell (NAM)
- Európai Középtávú Időjárás-előrejelzési Modell (európai vagy ECMWF)
Ismerje meg Lunát és a Surge-t
Most az Egyesült Államok környezeti intelligencia képességei jobbak, mint valaha, a Nemzeti Óceáni és Atmoszféra Hivatal (NOAA) szuperszámítógépeinek korszerűsítésének köszönhetően.
Luna és Surge néven a NOAA számítógépe a 18. leggyorsabb az Egyesült Államokban, és a világ 100 legerősebb szuperszámítógépe között. A szuperszámítógépes ikrek mindegyike közel 50 000 magprocesszorral rendelkezik, maximális teljesítménysebessége 2,89 petaflops, és másodpercenként akár 3 kvadrillió számítást is képes feldolgozni. (Forrás: "A NOAA befejezi az időjárási és éghajlati szuperszámítógép frissítéseit"NOAA, 2016. január.)
A frissítés 45 millió dollár árcímkével érkezik - egy meredek szám, mégis alacsony ár, amelyet fizetendő az időben történő fizetésért, pontosabb, megbízhatóbb és részletesebb időjárás-előrejelzéseket az új gépek kínálnak az amerikai közönség számára.
Lehetséges, hogy az USA időjárási erőforrásai felzárkóznak a neves európai modellhez - az Egyesült Királyság nagyteljesítményű modelljéhez, amelynek 240 000 a magok miatt pontosan megjósolta a Sandy hurrikán útját és erősségét majdnem egy héttel azelőtt, hogy a New Jersey partvidékére érkezett 2012?
Csak a következő vihar fogja mondani.