U Hrvatsku stiže još jedno superračunalo. I to u sasvim posebne svrhe koje će, međutim, isto tako sigurno pobuditi veliki interes građana. Jer, jedino pandemija pobuđuje vrstu rasprave u kafićima ili na društvenim mrežama kao što je to prognoza vremena. Klimatske promjene su činjenica, osjećamo ih i ovih (pre)toplih dana pa je tako točna prognoza vremena sve važnija. Novo superračunalo vrijedno deset milijuna kuna koje stiže u Državni hidrometeorološki zavod trebalo bi znatno poboljšati našu informiranost o promjenama vremena. Pa i malo više od toga.
Veća računalna snaga
– Novi računalni sustav omogućit će povećanje točnosti prognoze meteoroloških elemenata za područje Hrvatske na vremenskoj skali od nekoliko sati unaprijed do dugoročnih klimatskih scenarija. Veći računalni kapaciteti novog sustava koristit će se za razvoj i operativno korištenje lanca numeričkih prognostičkih modela – meteoroloških i klimatskih modela, disperzijskih modela, hidroloških i oceanografskih modela – i drugih aplikacija – rekla je u o nabavi superračunala Branka Ivančan-Picek, glavna ravnateljica DHMZ-a.
Konkretno, novi sustav povećat će računalnu snagu DHMZ-a i omogućiti četiri puta brži izračun prognoze vremena, uz češće i preciznije prognoziranje. Koristit će se i u sklopu projekta AIRQ za unapređenje sustava upravljanja i praćenja kvalitete zraka kako bi se postigla učinkovita kontrola i upravljanje kvalitetom zraka u urbanim sredinama. Riječ je o modernom superračunalu BullSequana XH2000 renomirane tvrtke Atos koja je u Hrvatskoj već postavljala svoja računala.
– Do sada je Atos u Hrvatskoj implementirao svoje superračunalo na Sveučilištu u Rijeci. Superračunalo BURA pušteno je u pogon 2015. godine. To računalo namijenjeno je u znanstveno-istraživačke svrhe, a osim studenata i znanstvenika iz Rijeke, koriste ga i druge ustanove i kompanije iz zemlje i inozemstva. Usporedbe radi, superračunalo koje nabavlja DHMZ čak je 60% „jače“ od superračunala BURA. U svjetskim okvirima to su još uvijek relativno „mala“ računala ako se u obzir uzme da su računala u meteorološkim centrima u Francuskoj i Njemačkoj i do 40 puta veća – rekao nam je Sandi Marušić, direktor Atosa u Hrvatskoj. Kada se radi o snazi BullSequane XH2000, Marušić nam je objasnio kako je u 100 najsnažnijih superračunala u svijetu, a Atos je isporučio njih dvadesetak.
– Naša superračunala tako se svakodnevno koriste u brojnim europskim istraživačkim, meteorološkim i znanstvenim centrima. Trenutačno najsnažnije Atosovo računalo u upotrebi je u Francuskoj agenciji za atomsku i alternativne energije (CEA). Ovo superračunalo nalazi se na 21. mjestu na globalnoj ljestvici TOP 500, odnosno na 13. mjestu ako pogledamo HPCG listu (u studenom se očekuju ažurirani podaci i nove liste) – rekao je.
No, zašto uopće DHMZ-u, ili bilo kojoj meteorološkoj službi, treba ovako jako računalo. Na to pitanje odgovorio nam je meteorolog Antonio Stanešić, voditelj Službe za razvoj operativnih prognostičkih modela DHMZ-a.
Proračun prognoze korištenjem numeričkog atmosferskog modela izrazito je kompleksan i računalno zahtjevan posao. Kako bi prognoza bila iskoristiva, ona mora biti gotova u najkraćem mogućem roku (najviše sat vremena od početka proračuna). To nužno dovodi do određenih pojednostavljenja, ovisno o kapacitetima računala na kojem se prognoza računa, npr. veliki prostorni korak koji trenutačno iznosi četiri km u numeričkom modelu DHMZ-a. To praktički znači da se prognoza meteoroloških varijabli dobije tek svaka četiri km. Novo superračunalo ima veće računalne kapacitete te se samim time otvara mogućnost paralelnog računanja prognoze na više računalnih jezgri, čime bi se vrijeme izračuna prognoze smanjilo. Tako ušteđeno vrijeme može se zatim iskoristiti za druga poboljšanja, kao što je npr. povećanje prostornog koraka modela. To je posebno važno za prostor Republike Hrvatske zbog njenih izrazito kompleksnih geografskih karakteristika. Na taj način podloga u modelu (planine, obala, ...) bolje je opisana te se dobiju bolje opisani atmosferski procesi na manjim skalama u modelu, npr. procesi koji uzrokuju ljetne pljuskove i oluje. Samim time prognoza je detaljnija i bliža stvarnosti te time i kvalitetnija – rekao je nastavljajući kako, osim što će novo računalo omogućiti manji prostorni korak, također će omogućiti i učestale proračune prognoze.
Bolja prognostička razdoblja
– Kvaliteta prognoze numeričkog modela atmosfere u pravilu opada s duljinom prognostičkog perioda (koliko unaprijed se prognoza računa – 1 sat, 1 dan…). Stoga će učestali proračuni prognoze omogućiti kvalitetniju prognozu s naglaskom na kratka prognostička razdoblja (vrlo kratkoročna prognoza vremena). Trenutačno se prognoza na DHMZ-u osvježava četiri puta dnevno – kaže Stanešić. Klimatske promjene svakako su jedan od najvažnijih razloga potrebe moderniziranja DHMZ-a.
– Osnova klimatskog modeliranja na DHMZ-u čini sudjelovanje u razvoju i primjeni regionalnog klimatskog modela RegCM4. Nakon uspješno obavljenih simulacija 2017. godine u sklopu podrške izradi strategije prilagodbe klimatskim promjenama u Republici Hrvatskoj, trenutačno smo u razvojnoj fazi nove implementacije modela na četiri km. Novo superračunalo na DHMZ-u daje priliku ubrzati fazu razvoja i izradu prvih klimatskih simulacija povijesne klime te klimatskih projekcija na ovako visokoj prostornoj razlučivosti. S obzirom na to da klimatske promjene imaju potencijal bitnog utjecaja na uvjete za formiranje situacija s problemima u kvaliteti zraka, vezu između ova dva okolišna problema potrebno je dodatno dokumentirati i istražiti moguće scenarije za ostatak 21. stoljeća – kaže dr. sc. Ivan Guettler, voditelj Odjela za klimatsko modeliranje, praćenje klimatskih promjena i biometeorologiju. Iako će laičkom razmišljanju promaknuti, što točnija prognoza vremena ima velik utjecaj na različite grane gospodarstva i može donijeti vrlo visoke uštede.
– Osim determinističke prognoze vremena, novo računalo će omogućiti i jaču upotrebu sustava takozvanih vjerojatnosnih prognoza. Tako će se npr. na nekom području moći točnije ocijeniti vjerojatnost pojave raznih meteoroloških procesa, posebno ekstremnih vremenskih pojava poput jake oborine, olujnog vjetra i drugo. Na taj će način rana najava opasnih vremenskih pojava i vjerojatnost njihova ostvarivanja u određenom mjestu i u određeno vrijeme unaprijediti upozorenja na opasne vremenske i hidrološke pojave koje izdaje isključivo DHMZ, odnosno unaprijediti upravljanje rizicima od opasnih vremenskih i hidroloških uvjeta. Novo superračunalo će također s mjerenjima uspostavljenima u projektu METMONIC omogućiti bolje kalibriranje računalnih prognoza, što će unaprijediti kako sustav upozorenja tako i mogućnosti primjene meteoroloških informacija u gospodarstvu – rekao nam je dr. sc. Kristian Horvath, voditelj Službe za primijenjena istraživanja i modeliranje. Pojasnio je kako sve više gospodarskih subjekata prepoznaje da svoje aktivnosti mogu optimizirati u ovisnosti o vremenskim prilikama.
Mnogi pri tome koriste i poluautomatizirane sustave odlučivanja koji kao ulazni podatak koriste računalne meteorološke prognoze. Pri tome se jasno prepoznaje da se na taj način mogu ostvariti osjetne uštede u poslovanju. Na primjer, prema studiji Europske udruge za energiju vjetra ulaganje u prognostičke tehnologije ima omjer uloženog i dobivenog 1:100, a procjene u Hrvatskoj ukazuju da samo 1% poboljšanja prognoze smanjuje troškove uravnoteženja vjetroelektrana za 10-15%. Zbog povezanosti meteoroloških i sektorskih prognostičkih modela, očekuje se da će se poboljšanjem meteoroloških prognostičkih informacija multiplikativno smanjiti i pogreške sektorskih modela, odnosno povećati uštede u gospodarstvu ovisnom o vremenskim prilikama. Na taj način poboljšanje primijenjene prognoze doprinijet će transformaciji društva prema održivom, niskougljičnom i klimatski neutralnom društvu u skladu s vizijom Europskog zelenog plana – kazao je dr. sc. Horvath. Za potrebe DHMZ-a novo superračunalo nije posebno pojačavano, no izmijenjeno je u odnosu na osnovnu konfiguraciju kako bi što bolje odgovorilo zahtjevima Državnog hidrometeorološkog zavoda.
– Superračunalo BullSequana XH2000 za DHMZ nije modificirano, ali je njegova konfiguracija prilagođena posebnim zahtjevima korisnika. To se odnosi na specifične performanse računala nužne za izvođenje meteorološkog prognostičkog modela ALADIN – rekao je Sandi Marušić iz Atosa. Svakako je, uz ljetošnji potres, najviše tragova na sjećanjima Zagrepčana, a ranije puno drastičnije i na žiteljima nekih drugih dijelova Hrvatske ostavile su poplave. Mogućnost predviđanja takvih pojava bila bi očito od iznimne koristi.
– DHMZ već nekoliko godina pored europskih ima i vlastite hidrološke prognoze vodostaja i protoka na većini rijeka u RH koje se uspješno koriste u sustavu obrane od poplava RH. Novi meteorološki modeli poboljšat će njihovu točnost. Jedan od najvažnijih ulaznih parametara u hidrološke prognoze općenito, pa tako i u DHMZ-u, meteorološke su prognoze iz kojih naši hidrološki modeli oborinu pretvaraju u otjecanje vodotocima. Kako će novo superračunalo našim meteorolozima pružiti uvjete za brže i točnije meteorološke prognoze vremena, tako će i naše hidrološke prognoze protjecanja i vodostaja biti točnije – objasnila nam je hidrologinja dr. sc. Tatjana Vujnović, voditeljica Odjela za hidrološke prognoze.
U DHMZ-u još kažu kako će superračunalo koristiti za uspostavu sustava za modeliranje kvalitete zraka koji uključuje razvoj modela za proračun prizemnih koncentracija onečišćujućih tvari u prostornoj mreži točaka 0,1 x 0,1 st. geografske dužine i širine kako bi se za cijeli prostor Hrvatske, a osobito u područja gdje ne postoje mjerenja kvalitete zraka, osigurali potrebni podaci za procjenu razina onečišćenja. Kažu, ova aktivnost se provodi u okviru komponente 2 strukturnog projekta „AIRQ – Proširenje i modernizacija državne mreže za trajno praćenje kvalitete zraka“ koji provodi Državni hidrometeorološki zavod u partnerstvu s Institutom za medicinska istraživanja i medicinu rada. Vrijednost ovog projekta iznosi 125,1 milijun kuna od čega se 85 posto financira iz Europskog fonda za regionalni razvoj, a 15 posto iz Fonda za zaštitu okoliša i energetsku učinkovitost.
Radi se o Bull-u 89 godina staroj kompaniji i o Bull super računalu. Tvrtka je preuzeta od također francuskog Atos-a 2015 koji je stvoren da okrupni i ojača pozicije na globalnom tržištu. Bull su inače odlična superračunala, samo u ovom slučaju Atos HR podružnica ovdje je samo posrednik, sva podrška i stručno znanje dolazi direktno iz Bull-a jer u hrvatskoj podružnici Atosa nema stručnjaka koji o tim računalima znaju nešto više od onoga što piše u Bull katalogu. Sretno DHMZ!