Supercomputers Machine Meteorologen die helpen bij het opstellen van uw voorspelling

Als je deze recente Intel-commercial hebt gezien, kun je dat vragen, wat is een supercomputer en hoe gebruikt de wetenschap die?? 

Supercomputers zijn extreem krachtige computers in schoolbusformaat. Hun grote omvang komt van het feit dat ze bestaan ​​uit honderdduizenden (en soms miljoenen) processorcores. (Ter vergelijking: uw laptop of desktopcomputer wordt uitgevoerd een.) Als gevolg van deze collectieve rekencapaciteit zijn supercomputers enorm krachtig. Het is niet ongebruikelijk dat een supercomputer een opslagcapaciteit heeft in de buurt van 40 petabytes of 500 tebibytes RAM-geheugen. Denk je dat je 11 teraflop (triljoenen bewerkingen per seconde) Macbook snel is? Een supercomputer kan snelheden bereiken van tientallen petraflops-dat is het aantal handelingen per seconde! 

Denk aan alles wat uw pc u helpt. Supercomputers doen dezelfde taken, alleen hun kick-up power staat dit toe volumes van gegevens en processen die moeten worden onderzocht en gemanipuleerd. 

In feite zijn uw weersvoorspellingen mogelijk vanwege supercomputers.

Waarom meteorologen supercomputers gebruiken

Elk uur van elke dag worden miljarden weerswaarnemingen geregistreerd door weersatellieten, weerballonnen, oceaanboeien en oppervlakteweerstations over de hele wereld. Supercomputers bieden een thuis voor het verzamelen en opslaan van deze vloedgolf van weergegevens. 

Supercomputers bevatten niet alleen datavolumes, ze verwerken en analyseren die gegevens om weervoorspellingsmodellen te maken. Een weermodel komt het dichtst in de buurt van een kristallen bol voor meteorologen; het is een computerprogramma dat "modelleert" of simuleert wat de omstandigheden van de atmosfeer op een bepaald moment in de toekomst zouden kunnen zijn. De modellen doen dit door een groep vergelijkingen op te lossen die bepalen hoe de atmosfeer in het echte leven werkt. Op deze manier kan het model benaderen wat de atmosfeer waarschijnlijk zal doen voordat het het daadwerkelijk doet. (Zoveel als meteorologen ervan houden om geavanceerde wiskunde te doen, zoals calculus- en differentiaalvergelijkingen ... de vergelijkingen die in modellen worden gebruikt, zijn zo complex dat het weken of maanden zou duren voordat ze het met de hand oplossen! Anderzijds kunnen supercomputers oplossingen in zo weinig benaderen als een uur.) Dit proces waarbij modelvergelijkingen worden gebruikt om toekomstige weersomstandigheden numeriek te benaderen of te voorspellen, staat bekend als numerieke weersvoorspelling.

Meteorologen gebruiken de output van het voorspellingsmodel als leidraad bij het bouwen van hun eigen voorspellingen. De uitvoergegevens geven hen een idee van wat er momenteel gebeurt op alle niveaus van de atmosfeer en ook wat mogelijk is in de komende dagen. Voorspellers houden rekening met deze informatie, samen met hun kennis van weerprocessen, persoonlijke ervaring en bekendheid met regionale weerpatronen (iets wat een computer niet kan) om uw voorspelling te maken.

Enkele van 's werelds populairste modellen voor weersvoorspelling en klimaatmonitoring zijn onder meer: 

• Global Forecast System (GFS) 
• Noord-Amerikaans model (NAM)
• Europees centrum voor weersvoorspellingsmodel op middellange afstand (Europees of ECMWF)

Ontmoet Luna en Surge

Nu zijn de mogelijkheden voor milieu-informatie van de Verenigde Staten beter dan ooit, dankzij een upgrade van de supercomputers van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

De computers van NOAA, Luna en Surge genaamd, zijn de 18e snelste in de VS en behoren tot de top 100 van krachtigste supercomputers ter wereld. De supercomputer-tweelingen hebben elk bijna 50.000 kernprocessors, een piekprestatiesnelheid van 2,89 petaflops en verwerken tot 3 quadriljoenberekeningen per seconde. (Bron: "NOAA voltooit upgrades voor weer- en klimaatsupercomputers" NOAA, januari 2016.) 

De upgrade komt op een prijskaartje van $ 45 miljoen - een steil cijfer, maar toch een kleine prijs voor de meer tijdige, nauwkeurigere, betrouwbaardere en meer gedetailleerde weersvoorspellingen die de nieuwe machines het Amerikaanse publiek bieden.

Zouden onze Amerikaanse weersbronnen eindelijk het gerenommeerde Europese model kunnen inhalen - het bullseye-accurate model van het VK waarvan 240.000 kernen ertoe leidden om het pad en de sterkte van orkaan Sandy nauwkeurig te voorspellen bijna een week voordat het de kustlijn van New Jersey raakte in 2012?

Alleen de volgende storm zal het leren.