Ova su superračunala tri puta brža od prethodnih sustava NOAA-e. Evo što agencija planira učiniti s njima.
Ovaj tjedan, Nacionalna uprava za oceane i atmosferu najavio da su nova superračunala za koja se koristi poboljšana vremenska prognoza i modeling su sada online.
Superračunala, nazvana Dogwood i Cactus prema autohtonim biljkama na svojim lokacijama, su superračunala Hewlett Packard Enterprise Cray.
"Ovi numerički modeli koje pokrećemo na tim superračunalima, oni zapravo daju temelj za predviđanja koja naši različiti dionici ovdje—od javnost, upravitelji vodoopskrbe, upravitelji za hitne slučajeve u slučaju uragana na primjer—uporaba,” kaže Brian Gross, direktor NOAA-inog Modeliranja okoliša Centar. "Postoji izravna veza između računalne sposobnosti i naše sposobnosti modeliranja."
[Povezano: Novo superračunalo Frontier bit će najbrže na svijetu]
I Dogwood i Cactus imat će brzinu od 12,1 petaflopa, što znači da mogu izvesti oko 12 kvadrilijuna izračuna u sekundi. To je tri puta brže od prethodnog sustava NOAA-e, koji je imao kapacitet od oko 4,2 petaflopa. Kapacitet pohrane se također udvostručio na oko 26 petabajta.
“Na svom normalnom prijenosnom računalu možda imate procesor s četiri jezgre. Na tim superračunalima imamo oko 327.680 jezgri u sustavu,” kaže David Michaud, direktor ureda za centralnu obradu Nacionalne meteorološke službe, koja je agencija unutar NOAA.
Prvi put su predstavljeni planovi za ažurirani operativni superračunalni sustav za vrijeme i klimu u 2020. Tada je NOAA rekla da zamjenjuje svoje postojeće sustave u Restonu, Virginia i Orlandu, Florida i dodjeljivanje ugovora tvrtki General Dynamics Information Technology za pružanje nadograđenih superračunalnih proizvoda i usluge. Skup novih superračunala (glavni stroj i pomoćni) nalazi se u Manassasu, Virginia, i Phoenixu, Arizona. Ugovor s General Dynamicsom je na 10 godina i ima gornju vrijednost od 505,2 milijuna dolara.
U sljedećih nekoliko godina, NOAA se nada da će riješiti progresivni niz zadataka s Dogwoodom i Cactusom.
"Prvo što radimo je osigurati da sve što je bilo pokrenuto na prethodnom sustavu može nastaviti raditi na novom sustavu", kaže Gross. "Postoji niz velikih sustava za modeliranje koje planiramo nadograditi tijekom sljedećih nekoliko godina zbog ovog poboljšanog kapaciteta."
Prvi je novi i poboljšani sustav predviđanja uragana, nazvan Analiza uragana i Forecast System, za koji se nadaju da će biti u pogonu za sljedeću sezonu uragana tijekom ljeta iz 2023. Zatim će obnoviti Globalni sustav predviđanja, koji projicira vremenske uvjete na 30-ak dana, i regionalni sustav, koji se koristi za prognozu lošeg vremena.
[Povezano: Otvoreni podaci su blagoslov za znanost - ali dolaze sa svojim prokletstvima]
Postoje četiri glavne stvari koje znanstvenici NOAA-e mogu učiniti s ovim povećanjem računalne snage. Oni mogu pokrenuti modele veće rezolucije kako bi vidjeli manje značajke u atmosferi, poput grmljavinske oluje. Mogu bolje uhvatiti fizičke procese koji se odvijaju u atmosferi, oceanu ili na kopnu ili morskom ledu. “Razmislite o tome kako nastaju oblaci, hoće li padati i kakav će oblik biti. To su stvari koje pokušavamo poboljšati u našim modelima,” kaže Gross.
Bolja računala također će pomoći prognostičarima NOAA-e da pokrenu modele tzv ansambli, koji uzimaju različite skupove početnih vremenskih uvjeta za predviđanje niza vremenskih mogućnosti za buduće vremensko razdoblje, poput sutra ili sljedećeg četvrtka.
Na kraju, veća računalna snaga znači da NOAA može izgraditi bolje sustave za asimilaciju podataka, što znači da potencijalno može uzeti u obzir unose podataka iz velikog raspona izvora, od novih satelita do Jedrenjaci. “Sateliti se mogu koristiti za izravno promatranje stvari poput temperature površine mora ili temperaturnih profila u atmosferi. Također možemo izvući informacije iz načina na koji se satelitski signali savijaju dok se šire kroz atmosferu. Postoji ogromna količina informacija koje možemo uzeti u naše modele kako bismo formirali naše početne uvjete,” kaže Gross. "Što više podataka možemo integrirati tijekom duljeg vremenskog razdoblja, to ćemo imati bolje početne uvjete, točnija će biti prognoza."
Osim pružanja prognoza za javnost, NOAA će također napraviti neke od svojih izvora podataka i modeli dostupno istraživačima putem različitih pružatelja usluga oblaka (Microsoft, Google, Amazon Web Services itd.) i programi otvorenih podataka.
"To je bio zanimljiv način da se dobiju različiti pogledi na podatke za različite svrhe, a ne samo pravljenje prognoze", kaže Michaud. “Jedan primjer je na AWS-u, imamo sve radarske snimke volumena od 1990-ih do stvarnog vremena... Kada smo dobili podatke radara, ljudi su ih koristili za proučavanje migracije ptica. Osim ako te podatke ne učinite otvorenima i dostupnima, nikada nećete doista znati koja su ograničenja ili potencijali za taj određeni skup podataka.”
