Суперкомпьютер помогает ученым изучать торнадо и создавать модели ураганов

В самых крайних случаях грозы сверхъячейки — с постоянными вращающимися восходящими потоками - могут порождать торнадо, вызывая широкомасштабные разрушения. Но как конкретно образуются торнадо и какие ингредиенты им требуются для создания? И могут ли они быть предсказаны достаточно рано, чтобы своевременно предупреждать население? Это все открытые вопросы. И все же Ли Орф, ученый из Университета Висконсин-Мэдисон, финансируемый Национальным научным фондом США (NSF) создал программное обеспечение, которое поможет людям узнать о торнадо чуть больше. 

В целом, физика торнадо хорошо изучена, но мелкомасштабные аспекты их образования и то, как они поддерживаются в грозах суперячейки, требуют дополнительных исследований. Однако торнадо нельзя полностью изучить в лаборатории, и полевые исследования этих редких, изолированных событий трудно спланировать.

«У нас нет технологии дистанционного зондирования, которая могла бы зафиксировать динамику и физику полных штормов с необходимым разрешением, чтобы разобраться в их загадках», — подчеркивает ученый.

В течение последнего десятилетия Орф был на переводовой по созданию или, в некоторых случаях, воссозданию виртуальных торнадо, используя одни из самых мощных суперкомпьютеров в мире. Он использовал Frontera в Техасском центре передовых вычислений — суперкомпьютер, финансируемый Национальным научным фондом США, и самую быструю систему из всех университетов мира — для продвижения своей работы.

Программное обеспечение, разработанное Орфом, является первым, которое создает визуализацию полностью разрешенных торнадо и их родительских суперячейек, которые выглядят и ведут себя так же, как и те, что наблюдаются в реальном мире.

«Эти открытия могут спасти жизни, позволяя нам лучше понять, как образуются торнадо, и с большей точностью предсказывать их возникновение», — заявил Эдвард Уокер, программный директор Управления киберинфраструктуры NSF.

Чунгу Лу, ​​программный директор отдела геокосмических и атмосферных наук NSF, добавил: «Компьютерное моделирование стало мощным инструментом, помогающим ученым понять, как торнадо порождаются их родительскими штормами. Крайне важно, чтобы компьютерное моделирование проводилось в сверхвысоком разрешении, демонстрируя каждую деталь процесса, во время которого происходит симулированный торнадо».