Глубокое происхождение к поведению гавайских вулканов

Шторм Mayfest был одним из самых дорогостоящих ливней в американской истории, вызывая больше чем $2 миллиарда в повреждении и раня по крайней мере 100 человек.Ученые знают, что штормы с вращающимся восходящим потоком на их юго-западных сторонах – каковые особенно распространены весной на американских южных равнинах – связаны с самыми большими, самыми серьёзными торнадо и также создают много огромного града. Но четкие представления о том, как они формируются и как предугадать эти события заблаговременно, были неуловимыми.

Команда базировалась в Университете Оклахомы (OU), трудящийся над Серьёзным Анализом Града, Представлением и Предсказанием (SHARP) работы проекта, чтобы решить ту тайну, при помощи Национального научного фонда (NSF).Выполнение экспериментальных прогнозов погоды, используя суперкомпьютер Панического бегства в Техасе, Продвинутый Вычислительный центр, исследователи забрали лучшее познание условий, каковые заставляют ответственный град формироваться, и создаёт предсказания с намного большей точностью, чем сейчас используемые оперативно.

Улучшение точности моделиЧтобы предугадать штормы града или погоду в целом, ученые создали математически базирующиеся модели сложных физики и процессов воздуха в, и машинные коды, каковые мнят эти физические процессы на сетке, складывающейся из миллионов пунктов. Числовые модели в форме машинных кодов объединены вперед в течении, начинающее с подмечаемых существующих условий узнать, как погодная совокупность разовьется и сформируется ли серьёзный шторм.Из-за многих пространственных и временных весов, каковые числовые погодные предсказания должны покрыть и стремительный требуемый благоприятный поворот, ими фактически в любое время руководят на превосходных суперкомпьютерах.

Чем более прекрасный разрешение сетки раньше моделировало явления, тем более надежный прогноз; но чем более надежный прогноз, тем больше вычисления требуется.У прогнозов гос служащего Национальной метеорологической работы с самым высоким разрешением имеется промежуток сетки одного пункта для каждых трех километров. Модель, которую команда Оклахомы использует в проекте SHARP, в противном случае, использует один узел решетки для любой 500-метровые – шесть времена, более решенные в горизонтальных направлениях.

«Это разрешает нам моделировать штормы с намного более высокой точностью», говорит Натан Снук, исследователь OU. «Но компромисс, чтобы сделать это, нам нужна огромная вычислительная мощность – больше чем в 100 раза больше чем это трехкилометровых моделирований. Что имеется, почему нам нужно Паническое бегство».Паническое бегство сейчас – один из самых превосходных суперкомпьютеров В США для открытого научного изучения и оказывает помощь неотъемлемым элементом портфеля NSF продвинутых ресурсов киберинфраструктуры, разрешая ультрасовременную вычислительную и информационно техническое изучение и ёмкую науку в национальном масштабе.В соответствии с Снуку, имеется ответственное упрочнение в стадии реализации, чтобы переместить в «предупреждение на прогнозе» парадигму – иначе говоря использовать основанные на компьютерной модели, краткосрочные прогнозы предугадать то, что будет происходить за следующие пара часов и использовать те предсказания, чтобы не допустить общественность, в противоположность предупреждению только, в то время, в то время, когда штормы сформируются и наблюдаются.

«Как мы получаем модели, достаточно хорошие, что мы можем не допустить общественность на базе их?» Снук задаёт вопросы. «Это – конечная цель того, что мы хотим сделать – переходят к сути дела, где мы можем сделать прогнозы града двумя часами заблаговременно. ‘Шторм, быть может, переместится в центральный район города Даллас, на данный момент отличных показателей, чтобы функционировать’».С такой совокупностью в месте имело возможность бы быть возможно не допустить травмы уязвимым людям, отклонить или переместить самолеты в вешалки и обезопасисть автомобили и другую собственность.

Рассмотрение прошлых штормов, чтобы предугадать будущиеЧтобы изучить проблему, команда вначале рассматривает штормы прошлого сезона, чтобы узнать лучшие случаи, чтобы обучаться. Они тогда делают числовые испытания, чтобы видеть, смогут ли их модели предугадать эти штормы лучше, чем неповторимые прогнозы, используя новые, улучшенные методы.

Идея пребывает в том, чтобы в конечном счете перейти модели более высокой резолюции, каковые они осуществляют контроль в операцию в будущем.на данный момент на третьем году их проекта прогнозирования града, исследователи покупают многообещающие результаты.

Изучение штормов, каковые произвели торнадо Оклахомы-Moore 20 мая 2013, что стал обстоятельством 24 смертельным случаям, стёрло с лица земли 1 150 домов и привело приблизительно к $2 миллиардам в повреждении, они развивались, ноль к 90-минутному граду предсказывает, что захватил воздействие шторма лучше, чем прогнозы Национальной метеорологической работы, произведенные в то время.«Штормы в примерном перемещении стремительнее, чем фактические штормы», говорит Снук. «Но модель совсем правильно предсказала, что три шторма произведут сильный град и путь, что они забрали бы».

Модели необходимое Паническое бегство, чтобы решить многократные уравнения гидрогазодинамики в миллионах узлов решетки и также включить физику осадков, турбулентности, радиации от солнца и энергии изменяются от земли. Кроме этого, исследователи должны были моделировать шторм многократно – как ансамбль – чтобы оценить и уменьшить неуверенность в данных и в физике самих погодных явлений.

«Выполнение всех этих вычислений на миллионах пунктов, многократно каждую секунду, требует солидной суммы вычислительных ресурсов», говорит Снук.Команда использовала больше чем миллион вычислительных часов на Паническом бегстве для опытов и дополнительное время на совокупности Метателя в Национальном Университете Вычислительной Науки для более свежих прогнозов. Ресурсы были обеспечены через поддержанную NSF Чрезвычайную Науку и Техническую Окружающую среду Открытия (XSEDE) программу, которая действует как единственная виртуальная совокупность, которую ученые смогут использовать, чтобы в интерактивном режиме поделить вычислительные ресурсы, данные и экспертные знания.Потенциал предсказания града

Без оглядки на то, что окончательные действия числовых опытов займут время, дабы узнать, его потенциал мотивирует Снука и ответственную команду предсказания града.«У этого имеется потенциал, чтобы поменять способ, которым люди замечают на предсказания твёрдой погоды», говорит Снук. «Пять или 10 лет в будущем, в то время, в то время, когда у нас имеется совокупность, которая может сказать Вам, что имеется серьёзный шторм града, надвигающийся часы заблаговременно, и быть в состоянии положить, что – он изменится, как мы видим твёрдую погоду.

Вместо того, чтобы бежать за жильем, Вы станете знать, что имеется штормовое прибытие и может наметить Ваш дни».Мин Сюэ, Предсказания Центра и лидер проекта Штормов и директор Анализа (ГРОМАДНЫЕ БУКВЫ) в OU, дал подобную оценку.«Учитывая обещание, показанное изучением и когда-либо возрастающей вычислительной мощностью, числовое предсказание ливней и предупреждений, выпущенных на базе образцовых прогнозов, с несколькими часами времени выполнения заказа, может в самом деле быть осознано оперативно в не слишком отдаленном будущем, и прогнозы будут также сопровождаться информацией о том, как неоспоримый прогнозы».Команда издала личные результаты на слушаниях 20-й Конференции по Интегрированным Ассимиляции и Совокупностям Наблюдения для Воздуха, Океанов и Поверхности земли (IOAS-AOLS); они будут также изданы в будущей проблеме американской Погоды издания Meteorological Society и Прогнозирования.

«Ответственные события града смогут иметь громадный экономический и действия безопасности», говорит Николас Ф. Андерсон, участник проекта в Подразделении NSF Атмосферных и Наук Geospace. «Работа, сделанная координаторами проекта SHARP, имеется шагом к улучшению и обеспечению прогнозов лучших предупреждений для общественности».

Блог автомобилиста