17.09.2004

HURRIKAN

Supercomputer auf "Ivans" Spuren

Bei der Vorhersage von Wetterkapriolen wie dem derzeit in den USA wütenden Hurrikan "Ivan" verlassen sich Wissenschaftler und Meteorologen zunehmend auf Supercomputer.

Deren immense Rechenkraft hat geholfen, die Fehlerrate der Dreitagesvorhersage des nationalen Hurrikanzentrums in den USA seit 1998 zu halbieren. Seit letztem Jahr geben die Meteorologen auch Prognosen für fünf Tage, die zunehmend besser werden.

Allerdings ist keine Vorhersage Garant dafür, dass diese auch tatsächlich eintrifft, zu viele Faktoren beeinflussen den tatsächlichen Verlauf der Naturgewalten.

"Ivan" war beispielsweise zuerst eine andere Route vorhergesagt worden und auch der Hurrikan "Charly" hielt sich mit seiner Intensität nicht an die Prognose.

Messnetz enger ziehen

Um die Vorhersagen präziser machen zu können, reicht eine Verstärkung der Rechenleistung allein allerdings nicht aus.

So werden die den Berechnungen zu Grunde liegenden Modelle regelmäßig verbessert und aktuelle Erkenntnisse aus der Meteorologie halten in den verwendeten Algorithmen Einzug.

Die Daten werden weltweit gesammelt, dazu wird ein virtuelles Netz über die Erde gelegt. An bestimmten Punkten werden dann Luftdruck, Luchfeuchtigkeit, Temperatur, Windstarke und weitere Faktoren gemessen, welche die Supercomputer dann verarbeiten und anhand der gewonnen Daten mögliche Modelle erstellen, die Notfallplaner dann einschätzen und bewerten.

Je enger das Netz, desto präziser allerdings die Vorhersagemöglichkeiten - allerdings setzt das dann wieder mehr Rechenkapazität voraus.

Grid-Computing unter Linux

Der derzeit schnellste Supercomputer der Welt, NECs "Earth Simulator" in Japan, wird unter anderem für die Voraussage von meteorologischen Veränderungen, aber auch Berechnungen rund um die globale Erwärmung, die Erdbeben zu Grunde liegenden Mechanismen und die geografischen Prozesse im Erdkern eingesetzt.

Zunehmend wird bei Supercomputern auch auf Grid-Computing und Linux als Betriebssystem gesetzt. So hat das "European Centre for Medium-Range Weather Forecasts" [ECMWF] das Super-Cluster-System Evolocity II von Linux Networx installiert.

Der bei ECMWF installierte Evolocity-II-Custer besteht beispielsweise aus 64 AMD-Opteron-Prozessoren mit 2,2 GHz, 128 GB Speicher und verwendet InfiniBand-High-Speed-Interconnects von Mellanox.