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