Британия: метеослужба получит уникальный суперкомпьютер

Британской метеорологической службе выделено из казны 97 млн фунтов на создание не имеющего аналогов суперкомпьютера, который сможет делать более точные предсказания погоды и моделирование климата.

Новый компьютер будет работать в 13 раз быстрее ныне существующих систем, совершая порядка 16 квадриллионов операций в секунду.

Компьютер в течение следующего года построят в Экcетере на юго-западе Великобритании, а первые прогнозы, сделанные с его помощью, должны будут появиться в сентябре.

Британская метеослужба сообщила, что новая машина привнесет существенные изменения в точность предсказаний погоды. За последние годы служба несколько раз попадала под огонь критики в связи со скандально провалившимися прогнозами.

Детальные прогнозы

"Она позволит нам увеличить точность и детализацию наших прогнозов погоды на завтра, на следующий день, следующую неделю, следующий месяц и даже следующее столетие по всем параметрам", - сообщил глава метеослужбы Роб Варли.

Помимо увеличения частоты прогнозов как в Великобритании, так и в мире, новая технология позволит проводить более детальный климатический анализ для наиболее важных регионов.

Компьютер сможет предоставлять детализированные прогнозы по всей Великобритании с пространственным разрешением до 300м и обновлением раз в час. В настоящий момент для национальных прогнозов используется сетка с шириной ячейки 1,5км и обновлением раз в три часа. Детальная информация о скорости ветра, интенсивности тумана и снегопадах будет попадать напрямую в крупнейшие авиаузлы.

Предсказать формирование ураганов - одна из сложнейших задач для метеорологов

Новый суперкомпьютер также облегчит жизнь ученым, постоянно нуждающимся в мощных ресурсах для построения детализированных климатических моделей, охватывающих более значительные промежутки времени.

По словам Варли, создание данной машины поспособствует разрешению одной из наиболее ключевых проблем климатических прогнозов: оно "позволит давать ответы на реальные вопросы, которые волнуют людей".

"Мы можем вам сказать, что среднемировая температура увеличится, допустим, на три или четыре градуса по Цельсию. Но основной вопрос состоит в том, какое значение это будет иметь для Лондона? Как это отразится на Шотландии или, скажем, на моем садовом участке? В данный момент наши технологии не позволят нам ответить на такие вопросы", сказал Варли в интервью Би-би-си.

Главный британский метеоролог сообщил, что очень рад инвестициям со стороны правительства, речь о которых впервые зашла осенью 2013 года.

Один из мощнейших

Новая машина частично разместится в главном офисе метеослужбы в Эксетере, тогда как часть вычислительных мощностей аппарата будет установлена в научном парке Эксетера. В полную силу компьютер заработает к 2017 году.

Его вычислительная мощность составит 16 петафлопсов, что означает способность совершать до 16 квадриллионов (16,000,000,000,000,000) арифметических действий в секунду.

Для суперкомпьютера весом 140 тонн потребуется отдельное здание в Эксетере

Модель Cray XC40 будет оснащена 480 тыс. процессоров, что в 12 раз больше нынешнего суперкомпьютера метеорологической службы, произведенного фирмой IBM. Вес новой машины составит 140 тонн - или 11 двухэтажных лондонских автобусов, - что также будет в три раза тяжелее предшественника.

Объем его памяти будет в 120 тысяч раз превышать емкость самого совершенного на сегодня смартфона.

Покупка компьютера станет самой крупной сделкой для компании Cray за пределами США.

"Эта машина станет одним из самых мощных компьютеров на планете", - сообщил журналистам министр науки Великобритании Грег Кларк, добавив, что компьютер также преобразит аналитические способности метеослужбы страны".

По словам Кларка, суперкомпьютер выдвинет Великобританию на передовую позицию в области климатических и погодных исследований: "Мы станем лидерами не только по количеству разговоров о погоде, но также по качеству ее предсказаний".

Всем на пользу

Как утверждает Британская метеослужба, более точные прогнозы также принесут социально-экономическую выгоду в размере 2 млрд фунтов, а именно: заблаговременное прогнозирование наводнений, сокращение числа сбоев в транспортной системе, более осмысленный процесс принятия решений в вопросах инвестиций в возобновляемые источники энергии, а также более эффективное планирование, связанное с климатическими изменениями.

Профессор Оскфордского университета в области климатических наук Тим Палмер приветствовал сообщения о новых инвестициях и подчеркнул необходимость задействования все более и более мощных компьютеров.

Британская метеослужба нередко попадает под шквал критики за ошибочные прогнозы

"В отличие от других наук, мы не можем проводить опыты в лаборатории, - сказал Палмер Би-би-си. - У нас есть только два варианта: сидеть и смотреть, что будет, или же постараться просчитать модель на компьютере".

А это значит, как объяснил Палмер, что нужны фантастически сложные машины - такие, как XC40, или те, что появятся после.

"Это начало цикла важных инвестиций, но ни в коем случае не конец", - убежден климатолог.

По словам профессора Палмера, для самых детализированных климатических моделей, которые сейчас обсуждаются, понадобятся эксабайты свободного места. Для этого нужно значительное увеличение емкости машины Cray XC40, которая к моменту запуска будет составлять 17 петабайт (петабайт составляет один миллон гигабайт; эксабайт - 1000 петабайт).

Профессор климатических изменений Университета Лидса Пирс Форстер сказал, что более мощный компьютер значительно улучшит наше понимание погодных катаклизмов и климатических изменений. Он также добавил, что при этом "необходимо поддерживать и интеллектуальную силу".

"Когда метеослужба открыла доступ к некоторым своим компьютерам для британских университетов - это всем пошло на пользу".

"Данные проблемы имеют слишком большой масштаб, чтобы ими занимался один компьютер или одна организация, но пока мы продолжаем плодотворное сотрудничество, мы сможем ощутить обещанную выгоду", - полагает исследователь.

Анализ

Дэвид Шукман, научный редактор Би-би-си

Предсказывать погоду на острове, который находится в точке пересечения воздушных потоков, несущих влагу со стороны Атлантики, холод из Арктики, экстремальные скачки температур с континента - дело невероятно трудное. Ветер, постоянно меняющий направление, сложная топография и бесчисленные локальные факторы еще больше осложняют задачу.

При этом погода играет невероятно большую роль в нашей жизни: в спектре от того, стоит ли брать зонтик, выходя из дома, до того, закрывать ли взлетную полосу в аэропорту. Неудивительно поэтому, что метеорологи постоянно находятся в фокусе внимания.

Наиболее значительные проколы в предсказании погоды навсегда останутся в британской истории и даже вошли в словари: в 1987 году синоптик Майкл Фиш отрицал какую-либо угрозу со стороны надвигавшегося крупного урагана, наделавшего потом множество бед; а в 2009 году синоптики прогнозировали жаркое "барбекю-лето", а в итоге дождь лил почти не переставая.

Проблема в том, что многие не замечают постепенные улучшения в ежедневных прогнозах погоды. Новый суперкомпьютер должен будет ускорить процесс, выдавая более точные данные с улучшенной частотой.

В то же время, это может повысить и требования к точности прогнозов. Для страны, помешанной на погоде, в этом есть определенные риски.

Источник: bbc.co.uk