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Neuer Großrechner für Wetterdienst : Mehr Präzision mit 550 Teraflops

Zweite Ausbaustufe im Jahr 2015

Seine Spitzenkapazität wird der neue Großrechner in seiner zweiten Ausbaustufe im Jahr 2015 erreichen. Und dann beginnt für die Offenbacher Meteorologen auch eine neue Ära in Bezug auf ihre Modellrechnungen. Momentan sind es nämlich im Wesentlichen drei unterschiedliche Modelle, in die rund um die Uhr Millionen von Daten und Messwerten einfließen und mit deren Hilfe der DWD seine Vorhersagen erstellt: ein globales Modell, ein europäisches und eines für Deutschland. Dabei werden nicht mehr, wie früher üblich, deterministische Prognosen erstellt, sondern sogenannte Ensemble-Vorhersagen. Für diese werden vom Computer zum Beispiel für die Deutschland-Vorhersage alle drei Stunden jeweils 20 verschiedene Szenarien mit nur leicht veränderten Anfangszuständen durchgerechnet. So erhalten die Meteorologen gewissermaßen einen Korridor von unterschiedlichen Prognosen, die umso deutlicher voneinander abweichen, je länger der Vorhersagezeitraum ist. Das Gesamtergebnis ermöglicht dann eine gute Einschätzung, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine bestimmte Wettersituation eintreten wird.

Mit dem XC30 sollen die alten Global- und Europa-Modellrechnungen eingestellt und durch ein neues, kombiniertes, „Icon“ genanntes Modell mit einer Art Europa-Zoom ersetzt werden. Gleichzeitig wollen die Meteorologen das Deutschland-Modell mit dem Namen „Cosmo-De“ optimieren, in dem sie auf der einen Seite die Zahl der jeweils für eine Vorhersage gleichzeitig durchzurechnenden Szenarien von 20 auf 40 erhöhen. Zudem soll gewissermaßen die Auflösung dieses Modells dichter werden: Bis 2015 werden die Gitterpunkte des Berechnungsnetzes nur noch 2,2 Kilometer statt wie bisher 2,8 Kilometer voneinander entfernt liegen.

„Fortschritte in der Vorhersage stehen in unmittelbarem Zusammenhang mit dem Fortschritt bei der Rechenleistung“, sagt DWD-Chef Adrian. Während es für Computer das Moore’sche Gesetz gibt, gilt für die Meteorologen nämlich eine andere Regel: „Alle zehn Jahre gewinnen wir einen Tag für die Wettervorhersage hinzu“, sagt Detlev Majewski, der Leiter der Analyse- und Modellierungsabteilung des DWD. „Vorhersagen über sechs Tage sind heute genauer als die 48-Stunden-Vorhersagen Ende der siebziger Jahre“, fügt DWD-Chef Adrian hinzu. Wenn man also in den Siebzigern das Wetter am Wochenende erst am Freitag mit einer guten Qualität, sprich Genauigkeit vorhersagen konnte, kann man das heute schon am Montag, und vier Tage später, am Freitag, sind die Prognosen entsprechend präziser.

Kein Vergleich zum alten Rechner

Für die neuen Rechenmodelle und die aktuelle Vorhersage wird allerdings nur einer der beiden XC30-Rechner als sogenannter Routine-Rechner 24 Stunden am Tag beschäftigt. Der zweite XC30 steht den Meteorologen für langfristige klimatologische Berechnungen und andere Forschungen zur Verfügung. Er dient zudem als Reserve-Rechner für den Fall, dass sein vielbeschäftigter Bruder ausfallen sollte.

So war es schon beim SX9. Aber Systembetreuer Weber möchte den alten und den neuen Großrechner am liebsten gar nicht miteinander vergleichen. Zu groß ist der Unterschied in der Rechenleistung. Und zu deutlich sind auch die anderen Vorteile des XC30: So verbraucht er beispielsweise in der Endausbaustufe nur halb so viel Strom wie sein Vorgänger und benötigt nur ein Viertel von dessen Stellfläche. „Das ist für uns auch finanziell ein Fortschritt“, sagt Weber. Ob der nächste Supercomputer in drei Jahren dann noch schneller, noch genauer, noch sparsamer und noch kleiner sein wird, das kann Weber heute noch nicht sagen. Aber er rechnet fest damit.

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