CAPI’04 - 8^ Workshop: Calcolo ad Alte Prestazioni in Italia, Milano 24-25/11/2004
Problemi operativi di un modello
fluidodinamico di atmosfera
Paolo Bonelli, Dario Ronzio
CESI S.p.A. - Milano
CESI
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Gruppo di Meteorologia del CESI
Servizi di previsione per aziende
Servizi di monitoraggio fulmini
Operatività presidiata 7 giorni su 7
CESI
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Requisiti di base per conseguire
una certificazione di qualità
Continuità del servizio e rispetto
delle scadenze
Verifiche sistematiche delle
previsioni
CESI
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Servizi di previsione per aziende
Modelli numerici di previsione
Post-processing con intervento
umano
Prodotti informativi personalizzati
CESI
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Modelli numerici di previsione
Centro Europeo di Reading ECMWF
Modello globale con passo 50 km in orizzontale.
Prodotti disponibili ogni 6 ore su livelli standard.
Necessità di modelli LAM a griglia più fine con
più ampia disponibilità di prodotti
Modello MEPHYSTO
CESI
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Modello Globale di Reading (ECMWF)
passo di griglia 50 Km
Modello LAM (Mephysto)
passo di griglia 17 Km
Downscaling su griglia fine
passo di griglia 4 Km
CESI
Meteorologo
Previsioni di copertura e
precipitazione sui comuni italiani
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Modello Globale di Reading (ECMWF)
passo di griglia 50 Km
Modello LAM (Mephysto)
passo di griglia 17 Km
Downscaling su griglia fine
Osservazioni
da reti di
misura
passo di griglia 4 Km
sparse
CESI
Temperature su comuni
italiani
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Caratteristiche del modello MEPHYSTO del CESI
Dominio di calcolo (25281 punti)
60
55
2400
2200
50
2000
1800
45
1600
1400
1200
40
1000
800
35
600
400
200
30
0
25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
CESI
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Caratteristiche del modello MEPHYSTO del CESI
32 Livelli verticali
CESI
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Caratteristiche del modello MEPHYSTO del CESI
Griglia orizzontale:
25281 punti
Griglia verticale:
32 livelli; superficie - 100 hPa
Passo orizzontale:
0.125 gradi (circa 17 km)
Passo temporale :
30 secondi
Numero di time step:
8640
Tempo iniziale:
00 UTC
Tempo di integrazione:
72 ore
CESI
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Caratteristiche del modello MEPHYSTO del CESI
Prodotti in uscita
Ogni 3 ore simulate:
Campi di vento, temperatura,
umidità, altezza isob. su livelli
standard
MIRACLE
Ogni ora simulata:
Profili verticali di
temperatura, vento, umidità
su livelli del modello
CESI
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Caratteristiche del modello MEPHYSTO del CESI
Prodotti in uscita
Precipitazione
ogni 3 ore
CESI
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Caratteristiche del modello MEPHYSTO del CESI
Prodotti in uscita
MIRACLE
Radiazione
infrarossa uscente
in finestra
(Meteosat-like)
CESI
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Flusso dei dati per l’operatività di MEPHYSTO
ECMWF
CRAY
Reading U.K.
Minnesota USA
CESI Milano
Internet
A.M. CNMCA
Pratica di mare
CESI
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Performance di MEPHYSTO su varie piattaforme
Attuale
Pentium III Linux n. 1
cpu 1.2 GHz
Cray T90
n. 1 cpu
SGI Origin
3800
n. 8 cpu
Cray T94
n. 2 cpu
Cray SV1
n. 8 cpu
32 bit in
doppia
precisione
64 bit
32 bit in
doppia
precisione
64 bit
64 bit
scalare
PGI fortran
90
vettoriale
parallelo
Vettoriale e
open MP con parallelo
fisica
open MP
semplificata
Vettoriale e
parallelo
open MP
16 h circa
2 h 45 m
2 h 10 m
1 h 56 m
5 conc. cpu 1.8 conc.
cpu
1 h 52 m
4.9 conc.
cpu
CESI
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Performance di MEPHYSTO su varie piattaforme
Versione a bassa risoluzione su Pentium III
6377 punti orizzontali (a.r. 25281)
60 s di time-step (a.r. 30)
2 h di cpu-time (a.r. 16)
CESI
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CONCLUSIONI
Quali esigenze di supercalcolo per un
servizio meteorologico in qualità ?
Tempi di calcolo non più lunghi di 1-2 ore
Affidabilità e continuità delle macchine e
delle reti
Costi ridotti
CESI