computação de alto desempenho em meteorologia e oceanografia ricardo de camargo grupo de modelagem...
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Computação de Alto Desempenho em
Meteorologia e Oceanografia
Ricardo de Camargo
Grupo de Modelagem OceânicaMASTER/IAG/USP
I Workshop sobre Computação de Alto DesempenhoQuais são os nossos novos desafios?Laboratório de Computação Científica AvançadaCTI / CCE / USP / 10abr07
Modelagem AtmosféricaGlobal: OLAMRegional: BRAMS
Modelagem de Circulação Oceânica
Global e Regional: POM
Modelagem da Agitação Marítima
Global e Regional: WW3Regional/Local: SWAN
Modelagem Atmosférica GlobalOLAM – Ocean/Land/Atmosphere Model
Aspectos de pesquisa & desenvolvimento
Versão atual não-paralelizada e de domínio público
Amplo emprego em aspectos de pesquisa (testes de hipóteses e de sensibilidade; análise de processos físicos)
Emprego planejado em conjunto com modelo oceânico global para estudos de variabilidade acoplada nas escalas intrasazonal, anual e decadal
The Ocean-Land-Atmosphere Model (OLAM): A re-formulation of RAMS for global modeling
Triangulation based on icosahedron
Global grid structure in OLAM version 2
Modelagem Atmosférica RegionalBRAMS – Brazilian Regional Atmospheric Modeling System
Resultado de esforços nacionais no aperfeiçoamento e na otimização de código anteriormente desenvolvido
Completamente paralelizado e otimizado
Grande emprego em aspectos de pesquisa (testes de sensibilidade e análise de fenômenos) e ensino
Ampla potencialidade em aspectos de poluição atmosférica, hidrometeorologia e previsões costeiras
Modelagem da Circulação OceânicaPOM – Princeton Ocean Model
Resultado da customização de código de domínio público
Versão não-paralelizada
Amplo emprego em aspectos de pesquisa (testes de hipótese e de sensibilidade) e operacionais (disponibilidade de previsões)Global: mudanças climáticas e
acoplamento com modelo atmosférico de larga-escala
Regional/Costeiro/Estuarino: poluição marinha e vulnerabilidade de ecossistemas; busca e salvamento; previsões de correntes e nível do mar; influências meteorológicas
Modelagem da Agitação MarítimaWW3 – Wave Watch-III
SWAN – Simulating Waves Nearshore
Resultado da implementação de códigos de domínio público
Versões completamente paralelizadas
Amplo emprego em aspectos de pesquisa (testes de sensibilidade) e operacionais (disponibilidade de previsões)
Acoplamento Oceano-Atmosferaem Escala Global
Desafios Científicos
Explorar os processos de acoplamento entre o oceano e a atmosfera em domínio global e nas regiões tropicais e extratropicais do Oceano Atlântico, nas escalas de tempo intrasazonal, anual e decadal
Acoplamento Oceano-Atmosferaem Escala Global
Desafios Computacionais
Aprimoramento dos códigos propriamente ditos para a paralelização (no caso do POM e do OLAM), e não somente contar com opções de compiladores
Desenvolvimento de interfaces entre os modelos ou emprego de acopladores
Realização de integrações de longo período
Inclusão de Camada de Mistura Oceânica no Modelo Atmosférico
Regional
Desafios Científicos
Promover o aprimoramento do entendimento das interações que regem a troca de calor na interface oceano-atmosfera em simulações meteorológicas de mesoescala
Avaliar a representatividade destas simulações de mesoescala na região da Confluência Brasil-Malvinas, no Atlântico Sudoeste
Inclusão de Camada de Mistura Oceânica no Modelo Atmosférico
Regional
Desafios Computacionais
Inúmeros testes de implementação...
Desafios Gerais
Manipulação freqüente de arquivos gigantescos
Previsões por conjuntos (ensemble forecast)
Softwares de visualização 3D devidamente portáveis
Suporte de analistas e técnicos em computação para a migração/adaptação de códigos e aplicativos às diferentes plataformas computacionais
Processamento em ‘grids’
...
Very Advanced Regional Atmospheric Laboratory - VARAL