Met grafische kaart op weg naar betere weer- en klimaatsimulaties

Naarmate computers sneller worden, kunnen weer- en klimaatmodellen de atmosfeer in meer detail beschrijven. Hierdoor kan vooral het gedrag van wolken en atmosferische turbulentie beter worden uitgerekend en zijn minder aannames nodig voor de beschrijving van deze processen, waardoor betere weersverwachtingen en nauwkeurigere klimaatscenario’s mogelijk worden.

In het onderzoek van de Delftse promovendus Jerôme Schalkwijk, uitgevoerd samen met het KNMI, is gekeken naar de mogelijkheden om een nieuwe techniek in te zetten voor weer- en klimaatberekeningen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de jongste ontwikkelingen op computergebied: de berekeningen worden uitgevoerd op de ‘grafische kaart’. Dat is in feite een chip, tegenwoordig een standaardonderdeel van de computer, die beschikt over heel veel kleine rekeneenheden, in plaats van over één sterke. Deze moet dan ook iets anders worden aangestuurd.

Team

Schalkwijk: "Vergelijk het met de taakverdeling in een team: ondanks het feit dat de coördinatie veel eenvoudiger is als één persoon alle taken op zich neemt, zal het werk sneller af zijn als de taken efficiënt verdeeld worden over een team. Door de extra rekenkracht van de grafische kaart kunnen we op een veel hogere resolutie rekenen dan tot nu toe mogelijk: we hebben bijvoorbeeld een simulatie kunnen uitvoeren van het weer over heel Nederland op een resolutie van 100 meter. Daardoor kunnen we veel preciezer kijken hoe, waar en wanneer wolken zich ontwikkelen, en daarmee in de toekomst betere weers- en klimaatvoorspellingen leveren."

Video: Weersimulatie in hoge resolutie, gemaakt met Gales – 256 Tesla’s in parallel (cumuliforme wolkenstraten)

Zie het YouTube-kanaal van de AtmosPhysTUDelft-groep voor meer fraaie voorbeelden van simulaties