Grant/Projek zakończony
Budowa i optymalizacja środowiska obliczeniowego regionalnego numerycznego modelu pogody ICON-LAM
Identyfikator grantu: PT00783
Kierownik projektu: Mariusz Józef Figurski
Politechnika Gdańska
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
Gdańsk
Data otwarcia: 2019-11-04
Data zakończenia: 2024-04-05
Streszczenie projektu
Numeryczny model pogody ICON, skonfigurowany w trybie Local Area Mode (LAM) jest jednym z potencjalnych następców eksploatowanych obecnie w IMGW-PIB modeli COSMO, zapewniających regionalną prognozę pogody.
Model ICON jest aplikacją zrównolegloną hybrydowo (MPI+OpenMP) wykorzystującą relatywnie nowe konstrukty wprowadzone do języka Fortran. Cechy te sprawiają, że ICON jest aplikacją wymagającą bliskich najnowszym wersji kompilatorów, bezbłędnie i w pełni implementujących użyte cechy języka oraz generujących poprawny kod wielowątkowy w kontekście równoległości wieloprocesowej. Ponadto, ze względu na użycie szeregu bibliotek kodowanych w języku C, ICON jest aplikacją typu mixed-language, wymagającą środowiska systemowego zapewniającego poprawne łączenie modułów kompilowanych z różnych języków źródłowych.
Pierwszoplanowym celem projektu jest więc uzyskanie stabilnego i wydajnego binarium numerycznego modelu pogody ICON, pracującego w trybie LAM.
Ponadto projekt powinien dać możliwość tworzenia stabilnych binariów dla kodów modelu ICON zmodyfikowanych odpowiednio do potrzeb.
Podjęcie decyzji o użyciu danego modelu do celów operacyjnych w Państwowej Służbie Hydrologiczno-Meteorologicznej (PSHM) wymaga przeprowadzenia szeregu analiz, w tym studiów przypadków, weryfikacji statystycznej i oceny przydatności w synoptyce.
Drugim celem projektu jest więc przeprowadzenie symulacji wybranych przypadków pogodowych i dokładniejsze przyjrzenie się im - w tym porównanie wyników uzyskiwanych przez Model ICON z danymi pomiarowymi i z wynikami generowanymi przez inne modele (COSMO, WRF).
Model ICON jest aplikacją zrównolegloną hybrydowo (MPI+OpenMP) wykorzystującą relatywnie nowe konstrukty wprowadzone do języka Fortran. Cechy te sprawiają, że ICON jest aplikacją wymagającą bliskich najnowszym wersji kompilatorów, bezbłędnie i w pełni implementujących użyte cechy języka oraz generujących poprawny kod wielowątkowy w kontekście równoległości wieloprocesowej. Ponadto, ze względu na użycie szeregu bibliotek kodowanych w języku C, ICON jest aplikacją typu mixed-language, wymagającą środowiska systemowego zapewniającego poprawne łączenie modułów kompilowanych z różnych języków źródłowych.
Pierwszoplanowym celem projektu jest więc uzyskanie stabilnego i wydajnego binarium numerycznego modelu pogody ICON, pracującego w trybie LAM.
Ponadto projekt powinien dać możliwość tworzenia stabilnych binariów dla kodów modelu ICON zmodyfikowanych odpowiednio do potrzeb.
Podjęcie decyzji o użyciu danego modelu do celów operacyjnych w Państwowej Służbie Hydrologiczno-Meteorologicznej (PSHM) wymaga przeprowadzenia szeregu analiz, w tym studiów przypadków, weryfikacji statystycznej i oceny przydatności w synoptyce.
Drugim celem projektu jest więc przeprowadzenie symulacji wybranych przypadków pogodowych i dokładniejsze przyjrzenie się im - w tym porównanie wyników uzyskiwanych przez Model ICON z danymi pomiarowymi i z wynikami generowanymi przez inne modele (COSMO, WRF).
Publikacje
- Bochenek Bogdan, Figurski Mariusz, Jaczewski Adam, Wdowikowski Marcin, Strzyżewski Tomasz, Jakub Jurasz, Wind energy production in Poland: AI based climatological analysis, Climate forecasting for energy - S2S4E and OpenMod joint workshop 1, (2020) 1
- Jurasz Jakub, Wdowikowski Marcin, Figurski Marcin, Simulating Power Generation from Photovoltaics in the Polish Power System Based on Ground Meteorological Measurements-First Tests Based on Transmission System Operator Data, Energies 13, (2020) 1-10
- Y.M. Zanimonskiy G. Nykiel, M. Figurski, View from GNSS - modelled ionosphere on troposphere. Case study of some severe weather events in the Missouri part of "Tornado Alley", International Conference “Astronomy and Space Physics in Kyiv University” 1, (2020) 1-14
- D. Rieger, D. Boucouvala, F. Gofa, C. Kolyvas, P. Khain, H. Muskatel, A. Shtivelman, A. Baharad, L. Uzan, Y. Levi, F. Marcucci, F. Sudati, N. Zaccariello, V. Garbero, N. Vela, E. Oberto E. Minguzzi, D. Cesari, T. Gastaldo, V. Poli, C. Marsigli, M.S. Tesini, I. Cerenzia, J. Linkowska, W. Interewicz, D. Wójcik, A. Iriza-Burcă, B.A. Maco, R. Dragomir, Ş. Gabrian, Ş. Dinicilă, M. Bogdan, T. Bălăcescu, R.C. Dumitrache, G.R. Bonatti, R.R. dos Santos, Y.K.L. Kitagawa, R.B. da Silveira, Transition of COSMO to ICON - Final Report, CIMA Foundation 48, (2022) 110
- Baldysz, Z., Nykiel, G., Baranowski, D.B, Latos B., Figurski M., Diurnal variability of atmospheric water vapour, precipitation and cloud top temperature across the global tropics derived from satellite observations and GNSS technique, Climat Dyn 08.12.2023, (2023) 1-18
- Baldysz, Z., Nykiel, G., Baranowski, D.B, Latos B., Figurski M.,, Diurnal variability of atmospheric water vapour, precipitation and cloud top temperature across the global tropics derived from satellite observations and GNSS technique, Climat Dyn 08.12, (2023) 1-18
- D. Rieger, D. Boucouvala, F. Gofa, C. Kolyvas, P. Khain, H. Muskatel, A. Shtivelman, A. Baharad, L. Uzan, Y. Levi, F. Marcucci, F. Sudati, N. Zaccariello, V. Garbero, N. Vela, E. Oberto E. Minguzzi, D. Cesari, T. Gastaldo, V. Poli, C. Marsigli, M.S. Tesini, I. Cerenzia, J. Linkowska, W. Interewicz, D. Wójcik, A. Iriza-Burcă, B.A. Maco, R. Dragomir, Ş. Gabrian, Ş. Dinicilă, M. Bogdan, T. Bălăcescu, R.C. Dumitrache, G.R. Bonatti, R.R. dos Santos, Y.K.L. Kitagawa, R.B. da Silveira, Transition of COSMO to ICON - Final Report, CIMA Foundation 48(2022) 110 110, (2022) 110
- Y.M. Zanimonskiy G. Nykiel, M. Figurski, View from GNSS - modelled ionosphere on troposphere. Case study of some severe weather events in the Missouri part of "Tornado Alley", International Conference “Astronomy and Space Physics in Kyiv University 1, (2020) 1-14
- Bochenek Bogdan, Figurski Mariusz, Jaczewski Adam, Wdowikowski Marcin, Strzyżewski Tomasz, Jakub Jurasz, Wind energy production in Poland: AI based climatological analysis, Climate forecasting for energy - S2S4E and OpenMod joint workshop 1, (2020) 1
- Bochenek Bogdan, Figurski Mariusz, Jaczewski Adam, Wdowikowski Marcin, Strzyżewski Tomasz, Jakub Jurasz, Wind energy production in Poland: AI based climatological analysis, Climate forecasting for energy - S2S4E and OpenMod joint workshop 1, (2020) 1