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Vieni a guardare una simulazione di supercomputer di un tornado devastante

2021

Quando Leigh Orf, uno scienziato atmosferico dell'Università del Wisconsin-Madison, si sforza di svelare i misteri della formazione del tornado, ha bisogno di qualcosa di molto più grande di un laptop. Fenomeni come i grandi temporali supercellulari che studia coinvolgono una così grande quantità di dati, solo un supercomputer lo farà.

Orf vuole rispondere a ciò che ha detto che è una domanda chiave in meteorologia: "Perché alcune di queste tempeste producono questi devastanti tornado?" Per ottenere la risposta, si è rivolto alla simulazione. Il risultato - che è assolutamente affascinante - si basa sulle condizioni che circondano un tornado molto reale, molto potente e duraturo che ha colpito l'Oklahoma il 24 maggio 2011. Si è classificato al vertice della scala Enhanced Fujita come EF-5 .

Ma ecco perché Orf ha avuto bisogno di tempo su un supercomputer. La sua simulazione - eseguita utilizzando la macchina Blue Waters presso l'Università dell'Illinois - prevedeva la modellazione di un blocco tridimensionale di spazio che misura circa 75 miglia di larghezza, 75 miglia di lunghezza e 12, 4 miglia di altezza. Per il modello al computer, quello spazio è stato a sua volta suddiviso in una stupefacente 1.839.200.000 di pezzi più piccoli, molti dei quali cubi che misurano circa 100 piedi su un lato.

In ciascuno dei blocchi di spazio, il computer simula fattori come la velocità e la direzione del vento, la temperatura, la pressione barometrica, l'umidità e le precipitazioni come neve, grandine e pioggia.

"Questo tipo di lavoro ha bisogno dei computer più potenti del mondo solo perché il problema lo richiede", afferma. "Non c'è modo di aggirarlo."

Si riduce all'enorme quantità di spazio tridimensionale che il computer sta simulando, suddiviso in quei quasi 2 miliardi di parti.

"Non è necessariamente che il tempo sia complesso, è che la funzionalità è grande e deve essere molto risolta", afferma.

La simulazione ha richiesto circa tre giorni di tempo su 20.000 core del supercomputer.

Alla fine, l'obiettivo è capire meglio la formazione di quei tornado potenti e mortali a volte generati da potenti temporali, e Orf afferma che la loro simulazione li sta aiutando a fare proprio questo.

`` Per la prima volta siamo stati in grado di scrutare i meccanismi interni di una supercella che produce un tornado e siamo in grado di vedere che si verifica quel processo '', dice. `` Abbiamo la tempesta piena e possiamo vedere tutto ciò che accade al suo interno. Quindi quasi tutto è una scoperta, proprio ora, perché nessuno lo ha mai fatto prima, non su questa scala.

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