Unzählige Faktoren bestimmen die Wettervorhersage. Für deren statistische Auswertung setzt die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) in Wien auf maximale Rechenleistung von bis zu 550 Tera Flops (Rechenoperationen pro Sekunde). Das entspricht in etwa der Rechenleistung von 6.000 handelsüblichen Rechnern. Diese Wetterberechnung der Superlative wird durch den neuen Supercomputer und innovative Technologien ermöglicht. Die Arbeitsgemeinschaft für Datenverarbeitung (ADV) hat einen Blick hinter die Kulissen der Wetterberechnung geworfen.
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Orkanböen, die mit mehr als 170 km/h Windgeschwindigkeit über das Land fegen: Das war der Fall als Ende Oktober dieses Jahres das Sturmtief „Xavier“ über Mitteleuropa hinwegfegte und auch in Österreich große Schäden anrichtete. Die ZAMG warnte mit exakten Prognosen vor den Sturmböen. Insbesondere bei Unwettern sind Wetterwarnungen für die Bevölkerung unverzichtbar. Die Vorhersagen sind allerdings kompliziert und mit enormen Datenmengen verbunden, da viele Faktoren das Wettergeschehen beeinflussen. Daher kommen digitale Statistik-Auswertungen zum Einsatz. Um abnorme Wetterphänomene vorherzusagen, setzt die ZAMG bereits seit 2001 auf einen eigenen High Performance Computer. Inzwischen wurde dessen außerordentliche Leistung mit einem State-of-the-Art-Modell noch getoppt. Dieser „Krisenrechner“ arbeitet mit insgesamt 7.000 Cores, was im Vergleich zu einem handelsüblichen Rechner mit zwei, vier oder acht Kernen gewaltig wirkt.
Hochleistungs-Vorhersagen
Der am 1. Dezember in Betrieb genommene Supercomputer der ZAMG liefert jetzt noch detailliertere Prognosen und präzisere Wettermodelle, die unmittelbar zur Verfügung stehen.
„Die ZAMG ist viel mehr als eine Wetterzentrale. Wir müssen über herausragende IT verfügen, um Wettermodelle berechnen zu können. High Performance Computing trifft auf uns genauso zu wie das Schlagwort Big Data. Denn wir betreiben intensives und hochqualitatives Data Mining“, erklärt Günther Tschabuschnig, IT-Leiter der ZAMG und ADV-Vorstand. „Riesige Mengen an Rohdaten von Satelliten, Messstationen und weiteren Quellen werden bei uns verarbeitet. Inzwischen liegen die gespeicherten Daten der ZAMG bereits im Petabyte-Bereich“, so Tschabuschnig weiter.
Die gespeicherten Daten betragen rund fünf Petabyte. Bis 2021 werden sogar 20 Petabyte erwartet. Zur Veranschaulichung dieser unglaublichen Datenmenge: Ein Petabyte sind umgerechnet 250 Milliarden Schreibmaschinenseiten. Aufeinander gestapelt ergibt das eine Höhe von 25.000 Kilometern – somit in etwa die dreitausendfache Höhe des Mount Everests.
Umweltschutz ist neben der Bewältigung riesiger Datenmengen ein weiterer Fokus der ZAMG. So wird beim Anschaffen und Betreiben der IT und speziell beim Supercomputer großer Wert auf Umweltverträglichkeit gelegt. Green IT und energieeffiziente Methoden spielen vor allem bei der Kühlung des Rechners eine große Rolle. So sind Flüssig-Direktkühlung mit effizienter Abwärme-Behandlung und Free-air-cooling wesentliche Bestandteile. Letzteres ist ein System, das die Umgebungsluft nutzt, um die Temperatur zu senken. Dadurch wird der Stromverbrauch erheblich reduziert.
Klimaforschung der ZAMG
Stichwort Klimawandel: Die gewonnenen Daten werden auch zur objektiven Interpretation von Klimaveränderungen herangezogen. Zusätzlich digitalisiert die Abteilung Datenprüfung historische Daten und „homogenisiert“ diese hinsichtlich störender künstlicher, vom Menschen verursachter Einflüsse. Mit ihren Projekten setzt die ZAMG einen einheitlichen höchstmöglichen Qualitätsstandard für Klimadaten und leistet einen aktiven Beitrag zur Forschung und Aufklärung über den Klimawandel. Darüber hinaus arbeitet der staatliche meteorologische und geophysikalische Dienst Österreichs weltweit mit Wetterdiensten und Organisationen wie zum Beispiel der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) zusammen.
Quelle: ADV Arbeitsgemeinschaft für Datenverarbeitung