IBM Supercomputer rechnen für Klimafolgenforschung

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Das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) erweitert mit einem neuen Hochleistungscomputer von IBM seine Rechenkapazität um das 30fache.

Der neue Computer kann hochkomplexe Simulationen mit neuesten wissenschaftlichen Modellen berechnen – und das mithilfe der eingesetzten ‘IBM iDataPlex-Technologie’ besonders energiesparend. Die Klimaforscher wollen mit dem neuen Rechner genauere Aussagen etwa über das bislang nicht berechenbare Auftreten von Extremwettern wie Starkregen oder Dürreperioden treffen.

Der jetzt in Betrieb genommene Hochleistungscomputer hat eine theoretische Rechenleistung von 30 Teraflops (30 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde). Das entspricht mehr als dem 1000fachen der Rechenleistung eines heute handelsüblichen PCs mit einem Drei-Gigahertz-Dualcore-Prozessor. Der PIK-Rechner würde auf der im November vergangenen Jahres veröffentlichten Top-500-Liste der schnellsten Rechner der Welt einen Platz im oberen Viertel belegen. Entscheidend für die Wahl dieses Systems war aber seine hohe Energieeffizienz: “In der Grünen Top-500-Liste der besonders energiesparenden Supercomputer würde der neue Rechner mit einer geschätzten Leistung von 230 Megaflops pro Watt einen Top-Ten-Platz bei x86-Clustern einnehmen”, sagt Karsten Kramer, Leiter des IT-Service des PIK. Exakte Messwerte würden für die nächste, im Juni 2009 erscheinende Liste eingereicht.

Die hohe Rechenleistung ist heute unverzichtbar: Simulation im Computer ist neben Theorie und Experiment zur dritten Säule der Wissenschaft geworden. Schwerpunkt der Forschung am PIK ist die Modellierung möglicher Entwicklungen und Auswirkungen des Klimas und die Analyse der verschiedenen Szenarien. Eine Herausforderung für die Klimamodellierung besteht darin, Aussagen über möglichst kleinräumige Veränderungen und kurze Zeiträume zu treffen. Genau dafür soll das neue Computersystem eingesetzt werden.

Stürme etwa sind Wetterphänomene, die nur rund zwei Wochen anhalten. Dürreperioden können beispielsweise ein bis zwei Monate andauern. Diese Zeiträume sind für Modelle zu kurz, die üblicherweise Entwicklungen über Jahrzehnte berechnen. In einem neuen Projekt zur Extremwetter-Simulation am PIK sollen solche Einzelereignisse nun in so genannten Ensemble-Simulationen untersucht werden. Dabei wird das Auftreten eines Extremereignisses 20 bis 50 Mal simuliert. Diese umfangreichen Berechnungen lassen Rückschlüsse darauf zu, wann und wo Extremereignisse auftreten und wie sie sich auswirken könnten – wichtige Informationen für die Anpassung an den Klimawandel.