Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России

Нажмите для полного просмотра!

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №2

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №3

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №4

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №5

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №6

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №7

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №8

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №9

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №10

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №11

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №12

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №13

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №14

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №15

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №16

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №17

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №18

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №19

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №20

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №21

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №22

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №23

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №24

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №25

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №26

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №27

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №28

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №29

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №30

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №31

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №32

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №33

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №34

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №35

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №36

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №37

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №38

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №39

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №40

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №41

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №42

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №43

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №44

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №45

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №46

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №47

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №48

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №49

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №50

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №51

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №52

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №53

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №54

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №55

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №56

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №57

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №58

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №59

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №60

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №61

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №62

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №63

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №64

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №65

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №66

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №67

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №68

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №69

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №70

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №71

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №72

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №73

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №74

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №75

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №76

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №77

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №78

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №79

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №80

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №81

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №82

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №83

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №84

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №85

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №86

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №87

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №88

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №89

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №90

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №91

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №92

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №93

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №94

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №95

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №96

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №97

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №98

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №99

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №100

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №101

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №102

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №103

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №104

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №105

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №106

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №107

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №108

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №109

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №110

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России, слайд №111

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России. Доклад-сообщение содержит 111 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Суперкомпьютерные технологии в задачах прогноза погоды и климата Е.Д. Астахова Гидрометцентр России

Слайд 2

Описание слайда:

План презентации Что такое прогноз погоды и климата? Почему задача прогноза погоды и моделирования климата – задача Grand Challenge? Что влияет на качество прогноза? Что такое детерминированный прогноз погоды? Что такое ансамблевый прогноз погоды?

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Введение. Основы численного прогноза погоды и моделирования климата Цель: Описание эволюции атмосферы Суть: Решение численными методами уравнений гидротермодинамики атмосферы Реализация: Модель атмосферы Численный прогноз = Интегрирование модели атмосферы

Слайд 5

Описание слайда:

Модель атмосферы Уравнения гидротермодинамики Методы их решения Параметризации процессов подсеточного масштаба (правая часть уравнений)

Слайд 6

Описание слайда:

Дискретизация

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

В зависимости от разрешения модели физические процессы описываются явно или параметрически Немецкая метеослужба DWD GME COSMO_EU COSMO-DE spatial: ~150 km ~30 km ~10 km temporal: ~4 min ~1.5 min ~30 sec ECMWF T799 T1279 T2047 ~25 km ~16 km ~10 km 720 s 450 s 300 s

Слайд 9

Описание слайда:

Основные физические процессы подсеточного масштаба, учитываемые в моделях атмосферы.

Слайд 10

Описание слайда:

Модели атмосферы Спектральные и конечно-разностные – по методу решения уравнений Глобальные, региональные, мезомасштабные - по пространственному масштабу Краткосрочного, среднесрочного, долгосрочного прогноза погоды, климата – по временному масштабу

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Численное моделирование процессов в атмосфере – задача «Grand Challenge» = фундаментальная проблема, решение которой имеет большое экономическое и научное значение и требует применения высокопроизводительных вычислений Численный прогноз погоды

Слайд 15

Описание слайда:

Слайд 16

Описание слайда:

Роль начальных данных о состоянии атмосферы (влияние их малых возмущений на 5-сут прогноз)

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Слайд 19

Описание слайда:

Роль улучшения разрешения и параметризаций процессов подсеточного масштаба. Осадки

Слайд 20

Описание слайда:

Временные ограничения для задач прогноза погоды и климата Прогноз погоды: 1 сутки за 10-20 мин Наблюдения в фиксированные моменты времени Надо успеть передать по каналам связи Моделирование климата: 100-1000 дней за сутки (World Modelling Summit for Climate Prediction, 2008)

Слайд 21

Описание слайда:

Строгие временные рамки счета задачи численного прогноза погоды

Слайд 22

Описание слайда:

Слайд 23

Описание слайда:

Откуда так много вычислений? (1) Разрешение 1 км: Радиус Земли ~ 6380 км Площадь поверхности ~ 128 000 000 кв.км 100 уровней по вертикали в модели Итого около 13 млрд точек сетки!!!!! (2) Задача моделирования изменения климата: Шаг по времени – минуты (устойчивость), временной масштаб – сотни лет. Сколько минут в столетии? 52 560 000 !!!!

Слайд 24

Описание слайда:

Суперкомпьютерные системы ведущих метеорологических центров мира

Слайд 25

Описание слайда:

Слайд 26

Описание слайда:

Слайд 27

Описание слайда:

Улучшение качества численных прогнозов идет параллельно улучшению компьютерных ресурсов

Слайд 28

Описание слайда:

Слайд 29

Описание слайда:

Слайд 30

Описание слайда:

Слайд 31

Описание слайда:

Слайд 32

Описание слайда:

Слайд 33

Описание слайда:

Пример прогноза Гидрометцентра России meteoinfo.ru

Слайд 34

Описание слайда:

Пример прогноза Гидрометцентра России meteoinfo.ru

Слайд 35

Описание слайда:

Начальные данные – данные наблюдений

Слайд 36

Описание слайда:

Слайд 37

Описание слайда:

Неравномерное по пространству распределение данных

Слайд 38

Описание слайда:

Слайд 39

Описание слайда:

Спутниковые данные

Слайд 40

Описание слайда:

Слайд 41

Описание слайда:

Задача численного детерминированного прогноза погоды Усвоение данных наблюдений (объективный анализ) Препроцессинг модели Инициализация данных (устранение ложных быстрых гравитационных мод) Модель атмосферы Постпроцессинг модели Оценка качества прогноза Передача результатов прогноза по каналам связи

Слайд 42

Описание слайда:

Слайд 43

Описание слайда:

Численный прогноз погоды Детерминированный прогноз Однократное интегрирование модели атмосферы с использованием данных о начальном состоянии атмосферы, рассматриваемых как наилучшее приближение к истине

Слайд 44

Описание слайда:

Улучшение качества наблюдений и увеличение их количества Улучшение качества наблюдений и увеличение их количества Усовершенствование моделей атмосферы Рост компьютерных мощностей

Слайд 45

Описание слайда:

ПPОГНОЗАМ ПОГОДЫ ПРИСУЩА ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ Атмосфера – хаотическая система Динамика ее нелинейна Мелкомасштабные ошибки могут влиять на крупномасштабные процессы и приводят к возрастанию ошибок прогноза со временем Данные о начальном состоянии атмосферы неточны ошибки измерений неравномерное распределение наблюдений в пространстве и во времени Модели атмосферы несовершенны Неточности в уравнениях Параметрический учет физических процессов Дискретизация

Слайд 46

Описание слайда:

ПPОГНОЗАМ ПОГОДЫ ПРИСУЩА ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ Эволюция ошибок в начальном состоянии атмосферы

Слайд 47

Описание слайда:

ПPОГНОЗАМ ПОГОДЫ ПРИСУЩА ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ

Слайд 48

Описание слайда:

Слайд 49

Описание слайда:

Простейший ансамбль –совокупность прогнозов, стартующих со слегка различающихся (возмущенных) начальных данных (ансамбля начальных данных) Ансамбль начальных данных должен: Содержать равновероятные члены Являться репрезентативной выборкой из вероятных состояний атмосферы Включать истинное состояние атмосферы (т.е разброс достаточно велик) Возмущения должны быть в пределах ошибок анализа

Слайд 50

Описание слайда:

Слайд 51

Описание слайда:

Основные ансамблевые системы среднесрочного прогноза

Слайд 52

Описание слайда:

Слайд 53

Описание слайда:

Слайд 54

Описание слайда:

А что у нас ? А что у нас ?

Слайд 55

Описание слайда:

Развитие моделей численного среднесрочного прогноза ECMWF и Гидрометцентра России и соответствующие характеристики компьютеров ECMWF 1990 CRAY Y-MP, 8 PEs T106L31 1996 Fujitsu VPP700, 46 PEs T213L31 2006 IBM p575, 2400 PEs T799L91 Исследования T2047L62 Гидрометцентр России 1990 Hitachi 3033, 1 PE T40L15 1996 CRAY Y-MP, 8 PEs T85L31 2006 Xeon, 4 PEs T85L31 Исследования T339L31

Слайд 56

Описание слайда:

Слайд 57

Описание слайда:

Слайд 58

Описание слайда:

Преемственность систем детерминированного и вероятностного численного прогнозирования

Слайд 59

Описание слайда:

Метод спектральных преобразований

Слайд 60

Описание слайда:

Спектральная модель: Пространственная декомпозиция области расчетов в cеточном пространстве

Слайд 61

Описание слайда:

Спектральная модель: Декомпозиция области расчетов в спектральном пространстве

Слайд 62

Описание слайда:

Слайд 63

Описание слайда:

Слайд 64

Описание слайда:

Спектральная модель: