Tornacsarnok nagyságú szuperszámítógéppel a négynapos előrejelzésért

Van egy kisváros Angliában, amelyet minden meteorológus ismer. Van (pontosabban volt, de erről majd később…) ott egy épületegyüttes, amely egy átlagember számára elképzelhetetlen méretű számítógépeket rejt. Ezek pedig olyan adatokhoz juttatják az emberiséget, amire mindannyiunknak nagy szükségünk van. Bemutatjuk az Európai Középtávú Előrejelző Központot.

ECMWF

Az intézmény, ami sokat csuklana, ha tudna, mert az európai meteorológus kollégák napjában többször is emlegetik. Ennek oka, hogy a legtöbben az onnan érkező adatokat veszik alapul, ami nem véletlen. A korábban az angliai Readingben, a brexit óta viszont az olaszországi Bolognában található szuperszámítógépek a világ legjobb középtávú globális előrejelzéseit készítik, és ezt az amerikaiak is elismerik.

Az Európai Középtávú Előrejelző Központ (European Centre for Medium Range Weather Forecasts) egy független nemzetközi szervezet, amelyet 1975-ben alapítottak. Akkor már teljesen világos volt, hogy egyrészt a légköri folyamatok nyomon követéséhez országhatárokon átívelő együttműködések kellenek, másrészt nagyon sok pénz, amit egyedül egyik állam sem szeretne kifizetni. Jelenleg 35 tagja van, köztük olyan távolabbról csatlakozókkal, mint Izrael, Marokkó vagy Georgia. 

Számunkra semmiképp sem mellékes, hogy közel 30 éve Magyarország is társult tag (ez a „társult” státusz azonban sajnos kicsit csorba lehetőségeket jelent a teljes tagsághoz képest), és jó néhány honfitársunk találta meg számításait az igencsak nemzetközinek mondható alkalmazotti körben. 

A brexit azonban a meteorológia ezen fellegvárában is komoly változásokat hozott. 2021 óta a „nemzetköziség jegyében” a számítógépek Bolognába, a kutatók irodáinak egy része pedig Bonnba költözött. Tény, hogy a nem kevés külhoni munkatárs számára kedvező változás lehet, ha 1000 kilométerrel közelebb kerülnek szülőföldjükhöz.

Az ECMWF-ben előrejelzői és kutatói munka egyaránt folyik, sőt jelentős forrásokat szentelnek az oktatásnak is. Az előrejelzést egyébként nem ma kezdték: 1979. augusztus 1-én készült el az első operatív modellszámítás, persze még meglehetősen gyér térbeli felbontással, és feltehetően nem túl jó beválással. Nincs azonban szégyellni való, mert a fejlődés azóta töretlen, ezt pedig az „agyelszívásnak” és a hatalmas számítási kapacitásnak köszönhetik. A modern időjárás-előrejelzés alapját ugyanis a számítógépek által kalkulált adatok adják, hiszen a rengeteg mérést és a légköri folyamatokat leíró, rendkívül összetett egyenleteket csak szuperszámítógépek képesek kellő gyorsasággal és pontossággal feldolgozni és megoldani. A szuperszámítógép hangzatos név, de jogos, mert akkora épület kell nekik, mint egy iskolai tornaterem, a hűtésükhöz pedig egy közepes méretű úszómedencével vetekedő tartályt használtak korábban. De vannak a tarsolyunkban még döbbenetesebb számok. 

Míg egy átlagos személyi számítógépben 2 vagy 4 processzor van, addig az Atos BullSequana XH2000 névre hallgató jószágban több mint egymillió, amelyek egy másodperc alatt 30 billiárd (milliószor milliárd) műveletet képesek elvégezni. 

Nos, ilyen erőket kell megmozgatni ahhoz, hogy azok a bizonyos „jóslatok” megjelenjenek a telefonunkon vagy az esti időjárás-jelentésben.

Az elérhetetlen tökéletesség

A felfoghatatlan mennyiségű számolás és az évi több mint 50 millió angol font (22,5 milliárd forint) nem csak Európa érdekeit szolgálja, az előrejelzések ugyanis az egész világot lefedik. A számítógépes modellek között alapvető fontosságúak azok, amelyek a Föld minden pontjára készítenek előrejelzést, hiszen nem tudhatjuk, milyen idő lesz Európában anélkül, hogy ne ismernénk a Csendes-óceánon vagy az Egyesült Államokban uralkodó viszonyokat. Persze ennek ára is van, muszáj kompromisszumot kötni, így a számításokat rosszabb tér- és időbeli felbontással készítik, sőt, bizonyos légköri jelenségeket (jellemzően a zivatarokban kialakuló heves feláramlásokat) nem is tudnak figyelembe venni.

A jelenkori fejlődés elsődleges oka, hogy az egyre gyorsabb processzorok miatt a fentiek közül egyre többet kipipálhatunk, így egyre közelebb kerülünk a tökéleteshez – azt azonban matematikai okok miatt sajnos sosem érjük el. Rengeteg adat keletkezik tehát, amelyek szerencsére akkor sem vesznek kárba, ha már nem aktuálisak, egy szintén rendkívüli méretű archívumba kerülnek. Ember legyen a talpán, aki ott akar valamit visszakeresni… de várjunk csak, erre nincs is szükség! A befutó „megrendeléseket” ugyanis egy mozgó robotkar elégíti ki, amely síneken rohan a sorok között, és leemeli a polcról a kívánt hardvert, amely a számunkra fontos adatokat tartalmazza. Ehhez hasonló kis segítőt láthatunk ezen a videón is, amely az amerikai meteorológusok keze alá dolgozik.

Az ECMWF-ből érkező adatokat az Országos Meteorológiai Szolgálat is aktívan és széleskörűen használja. Egyrészt a nyers, de térképes vagy diagram formátumú adatokat bárki nézegetheti a honlapon, másrészt a hivatalos előrejelzések gerincét is ezek alkotják. Ennek nemcsak az az oka, hogy Magyarország társult tag, és ha már fizetünk a közösbe, élvezzük is előnyeit, hanem az is, hogy ezek az adatok bizony elismerten a világ legjobbjának számítanak, különösen a közepes, azaz a 3-10 napos időtávon. A számítógépes előrejelzések beválását alaposan monitorozzák, több különböző mutató segítségével pedig össze is hasonlítható a különböző számítási központok eredményessége. Ebből pedig rendre az európai jön ki a legjobban. 

További optimizmusra ad okot, hogy az előrejelzés pontossága az eddigi trend alapján 10 évente nagyjából 1 napot fejlődött, azaz most például 4 napra tudunk olyan pontos előrejelzést készíteni, mint amit a 2000-es évek elején még csak 2 napra sikerült. 

A nemzetközi trendbe illeszkedve pedig egyre szélesebb a szabadon, tehát ingyenesen elérhető adatok köre is – emiatt persze főleg a magánszolgáltatók szeme csillant fel. Az RTL nézői is biztosak lehetnek abban, hogy a legjobb forrásból értesülnek a várható időjárásról, hiszen az alapot nálunk is elsősorban ez az adatforrás biztosítja.

Nyitókép: In Pictures Ltd. / Corbis via Getty Images