https://bodybydarwin.com
Slider Image

Bekijk een supercomputersimulatie van een verwoestende tornado

2020

Wanneer Leigh Orf, een atmosferische wetenschapper aan de Universiteit van Wisconsin-Madison, ernaar streeft de mysteries van de tornado-vorming te ontrafelen, heeft hij iets nodig dat groter is dan een laptop. Verschijnselen zoals de enorme, supercellaire onweersbuien die hij bestudeert, bevatten zulke enorme hoeveelheden gegevens, alleen een supercomputer volstaat.

Orf wil beantwoorden wat hij zei is een belangrijke vraag in de meteorologie: "Waarom produceren sommige van deze stormen deze verwoestende tornado's?" Om het antwoord te krijgen, wendde hij zich tot simulatie. Het resultaat - dat absoluut fascinerend is - is gebaseerd op de omstandigheden rond een zeer echte, zeer krachtige en langdurige tornado die Oklahoma trof op 24 mei 2011. Het stond bovenaan de Enhanced Fujita-schaal als een EF-5 .

Maar hier is waarom Orf tijd nodig had op een supercomputer. Zijn simulatie - gedaan met behulp van de Blue Waters-machine aan de Universiteit van Illinois - omvatte het modelleren van een driedimensionaal ruimteblok dat ongeveer 75 mijl breed, 75 mijl lang en 12.4 mijl lang meet. Voor het computermodel werd die ruimte op zijn beurt onderverdeeld in een verbazingwekkende 1.839.200.000 kleinere brokken, veel van die kubussen die ongeveer 100 voet aan een kant meten.

In elk van de stukjes ruimte simuleert de computer factoren zoals windsnelheid en -richting, temperatuur, luchtdruk, vochtigheid en neerslag zoals sneeuw, hagel en regen.

"Dit soort werk heeft de sterkste computers ter wereld nodig, alleen omdat het probleem dat vereist", zegt hij. "Er is geen weg omheen."

Het komt neer op de enorme hoeveelheid driedimensionale ruimte die de computer simuleert, onderverdeeld in die bijna 2 miljard delen.

"Het is niet noodzakelijk dat het weer complex is, het is dat de functie groot is en dat het zeer sterk moet worden opgelost", zegt hij.

De simulatie vereiste ongeveer drie dagen op 20.000 kernen van de supercomputer.

Uiteindelijk is het doel om de vorming van die krachtige, dodelijke tornado's die soms worden voortgebracht door krachtige onweersbuien beter te begrijpen, en Orf zegt dat hun simulatie hen precies dat helpt.

Voor het eerst hebben we kunnen kijken naar de innerlijke werking van een supercel die een tornado produceert, en we kunnen dat proces zien gebeuren, zegt hij. We hebben de volledige storm en we kunnen alles er binnenin zien gebeuren. Dus zo ongeveer alles is een ontdekking, op dit moment, omdat niemand dit eerder heeft gedaan, niet op deze schaal.

Die flikkerende 'alien megastructure' ster is waarschijnlijk gewoon stoffig

Die flikkerende 'alien megastructure' ster is waarschijnlijk gewoon stoffig

Wat te doen met uw huisdier als u moet evacueren

Wat te doen met uw huisdier als u moet evacueren

Hoe vanuit huis te werken zonder productiviteit te verliezen

Hoe vanuit huis te werken zonder productiviteit te verliezen