Spår påskeværet med ny superdatamaskin

Britene har verdens kraftigste superdatamaskin for værmeldinger. De matematiske metodene den benytter seg av kan dateres tilbake til 1917.

Briter er trolig minst like opptatt av været som nordmenn. Derfor synes Electronic Telegraph at det er helt naturlig at verdens kraftigste datamaskin for værmeldinger befinner seg i Storbritannia.

Maskinen er en Cray T2E900 som er plassert på et Meteorological Office i Bracknell. Den overtok etter Cray C90 11. februar i år. Dette skal være verdens tredje raskeste superdatamaskin overhodet, bare slått av to amerikanske militære maskiner.

Kjølesystemet med freon, som hindrer maskinen i å brenne opp, skal være så kraftig at det ikke lenger er nødvendig med kjølingssystemer i bygningen forøvrig.

Cray-maskinen spytter ut nasjonale værmeldinger fire ganger om dagen og spår været 36 timer frem i tid. Dette er en kraftig jobb som krever flere milliarder kalkuleringer. En vanlig PC ville brukt flere dager på å utføre disse, og innen den var ferdig, ville dataene være ubrukelige. Cray-maskinen, med sine 840 DEC Alpha mikroprosessor som alle kjører på 450MHz, gjør disse beregningene på fire minutter. Figurene maskinen genererer, danner basis for radio-, TV- og shippingværmeldinger fra Storbritannia.

Seks dagers værmeldinger bruker maskinen omkring 90 minutter på å kalkulere ut. Disse kommer to ganger om dagen.

Værkalkuleringer er noen av de mest krevende applikasjonene for en datamaskin. Dette fordi utregningene inneholder store mengder tall og må regnes ut kjapt dersom resultatet skal kunne benyttes.

Dette gjør det ennå mer overraskende at de matematiske modellene som ligger til grunn for utregningene, kan dateres helt tilbake til 1917 og engelskmannen Lewis Fry Richardson.

Da første verdenskrig brøt ut i 1914, var Richardson pasifist og ambulansesjåfør i Frankrike. Mesteparten av fritiden brukte han på å utvikle matematiske modeller som kunne brukes til å forutsi været.

Historien forteller at han med ørepropper, blyanter og en haug med papirark, arbeidet han seg møysommelig gjennom tusenvis av kalkuleringer. Dette for å i forutsi hvordan været i Nord-Europa hadde forandret seg over en seks timers periode den 20. mai 1910. Da han hadde kalkulert disse timene ferdig, planla han å sammenligne sine forutsigelser med det som faktisk hadde skjedd.

Richardson fant en måte å forutsi verdiene på vindhastighet og lufttrykk på, innenfor et bestemt område oppdelt av bredde- og lengdegrader. I 1917, syv år senere, var han ferdig med beregningene for en dag. Ved å sammenligne disse med været den aktuelle dagen, kom han frem til at hans svar var fullstendig gale. Richardson var allikevel overbevist om at det var dataene som var feil, ikke selve metoden. I 1922 publiserte han sine teorier i en bok kalt Weather Prediction by Numerical Process.

Selv med korrekte data, hadde Richardson et problem. Ingen var interessert i gårsdagens, eller forrige måneds værmelding. For å få fortgang på utregningene, foreslo Richardson å sette 64000 folk i arbeid med utregningene samtidig. Ikke overraskende forble denne planen en fantasi, og Richardson fikk liten innflytelse på 1920-tallets værmeldinger.

På femtitallet endret dette seg. Datapioneer John von Neumann innså at datidens datamaskiner som simulerte atomvåpen, også kunne brukes for å modellere været. Richardsons modeller ble kjørt på en ENIAC datamaskin i Princeton, og ble den direkte forløperen til dagens værmeldende superdatamaskiner i Storbritannia. Ved Richardsons død i 1952 var teoriene hans akseptert i det meteorologiske miljøet.

De første datamaskinene ble tatt i bruk ved Meteorological Office i Storbritannia i 1959 og ble brukt til rutinemessige analyser fra 1965. Den nye Cray T3E står nå på samme sted.

Selve datainnsamlingen har utviklet seg siden 1917. Mer enn to millioner separate meteorologiske observasjoner fra observasjonsstasjoner, ballonger, satellitter og fly rundt om i verden brukes ved Bracknell hver dag. Disse kommer inn via et globalt meteorologisk internett, kalt GTS network.

Cray T3E superdatamaskinen klarer ikke å forutsi været kjappere enn forgjengeren CrayC90, men den benytter seg av 4 til 5 ganger mer detaljerte matematiske modeller. I praksis bør det gi mer detaljerte og korrekte værmeldinger. Ut fra de analyserte værdataene, hevder nemlig meteorologene at Storbritannia har mer variasjon i været enn noen andre.

Til toppen