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Un portrait de l’atmosphère sale de la Terre – High-teK.ca

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Voici une vue époustouflante de la Terre que vous n’avez probablement jamais vue – ou même pensait de — avant. Surnommé « Portrait of Global Aerosols » par la NASA, c’est le type d’imagerie que les climatologues utilisent pour analyser l’atmosphère terrestre, le temps et les tendances telles que le changement climatique mondial.

Maintenant, tout d’abord : la Terre ne ressemble pas vraiment à ça depuis l’espace (hélas). Il s’agit plutôt d’une image issue du modèle de système d’observation de la Terre Goddard, version 5 (GEOS-5). GEOS-5 est un logiciel tout-puissant qui s’exécute sur un supercalculateur au Center for Climate Simulation de la NASA dans le Maryland.

Dans le cas de cette image, GEOS-5 modélise la présence d’aérosols (particules solides ou liquides en suspension dans un gaz) dans l’atmosphère terrestre. Chacune des couleurs représente un aérosol différent : le rouge est la poussière (emportée des déserts, comme le Sahara) ; Le bleu est le sel marin, tourbillonnant à l’intérieur des cyclones ; Le vert est la fumée des incendies de forêt ; et le blanc représente les sulfates, qui jaillissent des volcans – et de la combustion de combustibles fossiles. La version grandeur nature de l’image est particulièrement fascinant, avec de beaux tourbillons de sable saharien dans l’Atlantique, et peut-être la queue du Gulf Stream qui tourne autour de l’Islande.

Il est difficile d’être certain, mais il semble que la côte est des États-Unis, l’Europe centrale et l’Asie de l’Est brûlent beaucoup de combustibles fossiles. Le Japon, bien sûr, se trouve au bord de la ceinture de feu du Pacifique, de sorte que les sulfates pourraient provenir des volcans. La fumée en Australie provient probablement des incendies de forêt – mais le grand volume de fumée de la forêt amazonienne et de l’Afrique subsaharienne est curieux. S’agit-il d’incendies de forêt ou de la combustion à grande échelle de bois pour le chauffage et l’électricité ?

Nuages ​​au-dessus de l'Atlantique, à 3,5 km de résolution, modélisés par GEOS-5 en 2009

Comme vous pouvez l’imaginer, la quantité de données brutes nécessaires pour produire de telles images est immense. La modélisation météorologique reste l’une des principales utilisations des supercalculateurs. Pour créer le Portrait des aérosols mondiaux, GEOS-5 aura agrégé les mesures de centaines de stations météorologiques à travers la Terre, ainsi que les données des quatre satellites météorologiques NASA/NOAA GOES. Vous avez donc une idée de la complexité du modèle GEOS-5, la résolution de cette image est de 10 kilomètres (6 miles) – ce qui signifie que la Terre a été divisée en régions (« pixels ») de 10 km2, puis les conditions atmosphériques sont simulées pour chaque région. La surface de la Terre est de 510 072 000 km2ce qui signifie que le nombre total de régions est d’environ 5 millions.

Chacun de ces 5 millions de pixels peut être associé à des mégaoctets ou des gigaoctets de données météorologiques – et bien sûr, dans une zone donnée, la météo de chaque pixel interagit avec celles qui l’entourent. Cela vous donne une idée de la quantité de données qui doit être traitée et déplacée – et cela ne devient que de manière exponentielle plus complexe à mesure que les capteurs s’améliorent (produisant plus de données) et que vous augmentez la profondeur de votre analyse. Dans le cas du changement climatique, par exemple, les scientifiques modélisent des décennies, voire des siècles de données pour essayer de deviner une sorte de modèle – une tâche qui impose même les supercalculateurs les plus puissants. Si vous vous êtes déjà demandé pourquoi nous continuons à construire des supercalculateurs de plus en plus rapidesmaintenant vous savez pourquoi.

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