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Supercomputadoras: Meteorólogos de máquinas que ayudan a emitir su pronóstico

Supercomputadoras: Meteorólogos de máquinas que ayudan a emitir su pronóstico

Si ha visto este reciente anuncio de Intel, puede estar preguntando: ¿Qué es una supercomputadora y cómo la usa la ciencia?

Las supercomputadoras son computadoras extremadamente potentes del tamaño de un autobús escolar. Su gran tamaño proviene del hecho de que están compuestos por cientos de miles (y a veces millones) de núcleos de procesador. (En comparación, su computadora portátil o de escritorio funciona uno.) Como resultado de esta capacidad de cómputo colectivo, las supercomputadoras son inmensamente poderosas. No es extraño que una supercomputadora tenga una capacidad de espacio de almacenamiento en el vecindario de 40 petabytes o 500 tebibytes de memoria RAM. ¿Crees que tu Macbook de 11 teraflop (billones de operaciones por segundo) es rápido? Una supercomputadora puede alcanzar velocidades de decenas de petraflops¡eso es cuatrillones de operaciones por segundo!

Piensa en todo lo que tu computadora personal te ayuda a hacer. Las supercomputadoras hacen las mismas tareas, solo su poder elevado permite volúmenes de datos y procesos a investigar y manipular.

De hecho, sus pronósticos meteorológicos son posibles gracias a las supercomputadoras.

Por qué los meteorólogos usan supercomputadoras

Cada hora de cada día, los satélites meteorológicos, los globos meteorológicos, las boyas oceánicas y las estaciones meteorológicas de superficie de todo el mundo registran miles de millones de observaciones meteorológicas. Las supercomputadoras proporcionan un hogar para que esta ola de datos meteorológicos se recopile y almacene.

Las supercomputadoras no solo almacenan volúmenes de datos, sino que procesan y analizan esos datos para crear modelos de pronóstico del tiempo. Un modelo meteorológico es lo más parecido a una bola de cristal para los meteorólogos; Es un programa de computadora que "modela" o simula las condiciones de la atmósfera en algún momento en el futuro. Los modelos hacen esto resolviendo un grupo de ecuaciones que gobiernan cómo actúa la atmósfera en la vida real. De esta manera, el modelo puede aproximarse a lo que es probable que haga la atmósfera antes de que realmente lo haga. (Por mucho que los meteorólogos disfruten haciendo matemáticas avanzadas, como cálculo y ecuaciones diferenciales ... ¡las ecuaciones utilizadas en los modelos son tan complejas que les tomaría semanas o meses resolverlas a mano! Por otro lado, las supercomputadoras pueden aproximar soluciones en tan poco tiempo). como una hora). Este proceso de usar ecuaciones modelo para aproximar numéricamente o pronosticar las condiciones climáticas futuras se conoce comopredicción numérica del tiempo.

Los meteorólogos utilizan el resultado del modelo de pronóstico como guía cuando construyen sus propios pronósticos. Los datos de salida les dan una idea de lo que está sucediendo actualmente en todos los niveles de la atmósfera y también de lo que es posible en los próximos días. Los pronosticadores tienen en cuenta esta información junto con su conocimiento de los procesos climáticos, su experiencia personal y su familiaridad con los patrones climáticos regionales (algo que una computadora no puede hacer) para emitir su pronóstico.

Algunos de los modelos meteorológicos y de monitoreo del clima más populares del mundo incluyen:

  • Sistema de pronóstico global (GFS)
  • Modelo norteamericano (NAM)
  • Centro europeo para el modelo de predicción meteorológica a medio plazo (europeo o ECMWF)

Conoce a Luna y Surge

Ahora, las capacidades de inteligencia ambiental de los Estados Unidos son mejores que nunca, gracias a una actualización de las supercomputadoras de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA).

Llamadas Luna y Surge, las computadoras de NOAA son las 18 más rápidas en los EE. UU. Y se encuentran entre las 100 supercomputadoras más potentes del mundo. Los gemelos de supercomputadora tienen cada uno cerca de 50,000 procesadores de núcleo, una velocidad máxima de rendimiento de 2.89 petaflops y procesan hasta 3 billones de cálculos por segundo. (Fuente: "NOAA completa las actualizaciones de supercomputadoras de clima y clima" NOAA, enero de 2016).

La actualización tiene un precio de $ 45 millones, una cifra considerable, pero un pequeño precio a pagar por los pronósticos meteorológicos más oportunos, más precisos, más confiables y más detallados que las nuevas máquinas ofrecen al público estadounidense.

¿Podrían nuestros recursos meteorológicos de EE. UU. Finalmente ponerse al día con el renombrado modelo europeo, el modelo con precisión de ojo de buey del Reino Unido, cuyos 240,000 núcleos lo llevaron a predecir con precisión el camino y la fuerza del huracán Sandy casi una semana antes de que golpeara la costa de Nueva Jersey en 2012?

Solo la próxima tormenta lo dirá.


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