超级计算机:帮助发布预测的机器气象师

如果你看到这个最近的Intel商业,你可能会问,什么是超级计算机,科学如何使用它?

超级计算机是非常强大的,校车大小的计算机。它们的大尺寸来自这样一个事实,即它们由数十万(有时甚至数百万)的处理器核心组成。(相比之下,您的笔记本电脑或台式计算机运行1)。由于这种集体计算能力,超级计算机非常强大。它'对于超级计算机来说,在40PB或500TB的RAM存储器附近具有存储空间容量并不是闻所未闻的。想你的11 teraflop(每秒数万亿次操作)Macbook很快吗?超级计算机的速度可以达到每秒数十次petraflops-'每秒操作四百万次!

想想你个人电脑帮助你做的一切。超级计算机执行相同的任务,只有它们的启动功率允许的数据和过程被研究和操纵。

事实上,由于超级计算机,您的天气预报是可能的。

为什么气象学家使用超级计算机

每天每小时,全世界的天气卫星,天气气球,海洋浮标和地面气象站都会记录数十亿次天气观测。超级计算机为收集和存储这种潮汐天气数据提供了一个家。

超级计算机不仅可以容纳大量数据,还可以处理和分析这些数据以创建天气预报模型。天气模型是气象学家最接近水晶球的地方;它是一个计算机程序,可以模拟未来某个时间的大气条件。这些模型通过求解一组控制大气在现实生活中的行为的咖啡小知识方程来做到这一点。通过这种方式,模型能够近似大气很可能在实际发生之前就已经完成了。(就像气象学家喜欢做**数学一样,如微积分和微分方程……模型中使用的方程非常复杂,需要几个星期或几个月才能用手解决!另一方面,超级计算机可以在短短一小时内近似解。)这种使用模型方程对未来天气条件进行数值近似或预报的过程称为数值天气预测

气象学家在构建自己的预测时使用预测模型输出作为指导。输出数据让他们了解当前在大气各级发生的'以及未来几天可能发生的'。预测员将这些信息以及他们对天气过程的了解,个人经验以及对区域天气模式的熟悉程度(计算机可以做的事情)考虑在内,以发布预报。

世界上一些****的天气预报和气候监测模型包括:

  • 全球预报系统(GFS)
  • 北美模型(NAM)
  • 欧洲中等天气预报中心模型(欧洲或ECMWF)

遇到Luna和Surge

现在,由于国家海洋和大气管理局和s(NOAA)超级计算机的升级,美国的环境情报能力比以往任何时候都要好。

命名为Luna和Surge,NOAA's计算机是美国第十八快的计算机,也是世界上前100名最强大的超级计算机之一。超级计算机双胞胎每个都有近50000个核心处理器,峰值性能速度为2.89 petaflops,每秒处理高达3个四百万计算。(资料来源:"NOAA完成天气和气候超级计算机升级"NOAA,2016年1月。)

升级时间为价格为4500万美元-这个陡峭的数字,但为新机器向美国公众提供的更及时,更准确,更可靠和更详细的天气预报支付的价格很小。

我们的美国天气资源能否最终赶上着名的欧洲模型-英国和#39;S靶心**模型,其240000个核心使其能够在2012年袭击新泽西海岸线前近一周准确预测飓风桑迪的路径和强度?

只有下一次风暴才会发生。

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