MeteoSchweiz nimmt "Super-Wetterrechner" in Betrieb

Detail einer der Rechnerknoten der Cray CS-Storm für MeteoSchweiz.
In Lugano wurde am Nationalen Hochleistungrechenzentrum der Schweiz (CSCS) der neue "Super-Wetterrechner" des Bundesamts für Meteorologie und Klimatologie (MeteoSchweiz) in Betrieb genommen. Ziel sei es, mit dem neuen Supercomputer genauere Vorhersagen zu treffen. Diese seien etwa für die Flugsicherheit, für Unwetterwarnungen, aber auch im Falle eines Chemieunfalls essentiell. Daneben soll auch Privatpersonen eine zuverlässige Prognose geboten werden, insbesondere für Freizeitaktivitäten, bei denen das Wetter eine Gefahr sein könnte.
 
Bis anhin konnten aber beispielsweise Gewitterwolken nicht genau abgebildet werden, da der Gitterabstand des Netzes, das die zu simulierende Region überspannt, mit 2,2 Kilometern zu grob sei. Um genauere Simulationen zu ermöglichen, brauche es neue und höher auflösende Wettermodelle, mit einem Maschenwert von 1,1 Kilometern. Die dafür benötigte Rechenleistung würde einen vierzigmal leistungsfähigeren Supercomputer, als den bisher betriebenen MeteoSchweiz-Rechner, erfordern.
 
Dicht bepackte Rechnerschränke
Zwei Rechnerschränke des Cray CS-Storm Computers kommen zum Einsatz, um die benötige Rechnerleistung zu erbringen. Diese sind "dicht bepackt", wie MeteoSchweiz weiter schreibt. Jeder dieser Schränke enthält zwölf hybride Rechnerknoten mit insgesamt 96 NVIDIA Tesla K80 Grafikprozessoren (GPUs) und 24 herkömmlichen Rechenprozessoren, nämlich Intel Haswell CPUs. Die Tesla-GPUs seien eines der Schlüsselelemente des neuen Rechnersystems: Im Vergleich mit CPUs ermöglichen sie eine dreimal so energieeffiziente Simulation. Ausserdem beschleunigen sie die Simulation um mehr als das Doppelte. Damit ist MeteoSchweiz gemäss Mitteilung der erste nationale Wetterdienst der auf GPU-beschleunigtes Rechnen setzt.
 
Ausserdem sei die Software des COSMO-Modells grundlegend überarbeitet worden, um die Wetterprognosen durchzuführen. Für detailliertere Prognosen wird in Zukunft alle drei Stunden eine Wettersimulation mit einer Maschenweite von 1,1 Kilometern auf dem neuen System gerechnet werden. "Mit dieser Maschenweite wird es möglich, das Gewitterrisiko oder Talwindsysteme in den Schweizer Bergen detaillierter vorherzusagen," so Peter Binder, Direktor von MeteoSchweiz. Ergänzend rechnet MeteoSchweiz zwei mal täglich über 20 Prognosen mit unterschiedlichen Ausgangsbedingungen. Diese sollen helfen, alle möglichen Entwicklungen sowie auch die wahrscheinlichste Entwicklung des Wetters in den kommenden fünf Tagen abzuschätzen.
 
Das neue System wird das Wetter während einer Übergangszeit parallel zum alten Rechner simulieren und diesen voraussichtlich im Frühling oder Sommer 2016 ablösen. (kjo)