Supercomputer simuleert supertornado

Geschreven door

Geoff

Gecontroleerd door

Sue

Bijgewerkt op

13 april 2023

×

Het mysterie van tornado’s geanalyseerd. En neen, het plaatje is géén foto, maar een simulatie!

Tornado’s veroorzaken jaarlijks ontzettend veel schade en zijn het onderwerp van regelmatig wetenschappelijk debat. Vaak resteert de vraag: “Waarom produceren sommige stormen verwoestende tornado’s?” Deze vraag van Leigh Orf, meteoroloog en atmosferische wetenschapper aan de Universiteit van Wisconsin-Madison, is beantwoord door middel van een supercomputer.

Op 24 mei 2011 raakt een gigantische tornado de grond in Oklahoma, Verenigde Staten. Om te begrijpen waarom deze orkaan zo verwoestend was, boog Orf zich over de materie. “Dit type werk heeft ‘s werelds sterkte computer nodig, simpelweg omdat het probleem dat vereist. (…) Er is geen weg omheen.”

De supercomputer genaamd Blue Waters, gesitueerd aan de Universiteit van Illinois, moest met 20.000 cores de storm simuleren. Die storm omvatte een oppervlak van 120 kilometer bij 120 kilometer (breedte en diepte) en 20 kilometer hoog. De gigantische ruimte werd gesimuleerd en vervolgens gevuld met virtuele deeltjes; bijna 2 miljard individuele deeltjes, de meeste groter dan 40 meter (in doorsnee).

De schaal van de berekening/simulatie was zo groot, dat de supercomputer drie dagen nodig had om het onderstaande filmpje te simuleren en renderen. Dat is nog weinig, als je je bedenkt dat de computer “factoren als windsnelheid en windrichting, temperatuur, luchtdruk, luchtvochtigheid en neerslag als sneeuw, hagen en regen simuleert,” aldus Orf. Om dat nog even te benadrukken: ieder van de 2 miljard datapunten werd individueel gesimuleerd, met al die factoren in acht nemende.

Het resultaat is een simulatie die in detail laat zien hoe een orkaan ontstaat, inclusief luchtstromen en het ‘gedrag’ van individuele deeltjes. Orf: “Voor het eerst zijn we in staat geweest om te kijken naar het binnenwerk van een supercell die een tornado produceert en we kunnen het gehele proces nu analyseren. We hebben de volledige storm en nu kunnen we kijken wat er binnenin gebeurt. Praktisch alles is een ontdekking, want niemand heeft dit ooit eerder kunnen doen op deze schaal.”

[gv data=”uLkghfvE0Rk”][/gv]

Via: Popular Science