Лаборатория геофизической гидродинамики ( GFDL ) — это лаборатория Управления океанических и атмосферных исследований (OAR ) Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). Нынешний директор — Венкатачалам Рамасвами . Это одна из семи исследовательских лабораторий OAR NOAA. [1]
GFDL занимается комплексными долгосрочными исследованиями, направленными на расширение нашего научного понимания физических и химических процессов, которые управляют поведением атмосферы и океанов как сложных жидкостных систем . [2] Эти системы можно смоделировать математически, а их феноменологию можно изучить с помощью методов компьютерного моделирования.
Достижения GFDL включают разработку первых климатических моделей для изучения глобального потепления , [3] [4] первых комплексных кодов прогнозирования состояния океана и первых динамических моделей со значительными навыками в прогнозировании траектории и интенсивности ураганов. Многие текущие исследования в лаборатории сосредоточены на разработке моделей системы Земли для оценки естественных и антропогенных изменений климата. [5]
В состав GFDL входит около 300 исследователей, сотрудников и сотрудников, многие из которых из Великобритании, Индии, Китая, Японии, Франции и других стран мира. В настоящее время лаборатория разделена на несколько научных подразделений (перечисленных ниже в алфавитном порядке). Существует также большая группа научных программистов, известная как Отдел систем моделирования, а также большая группа компьютерной поддержки. [7]
Текущий глава: Венкатачалам Рамасвами.
Целью этого отдела является использование численных моделей и наблюдений за системой Земля для характеристики и количественной оценки физических процессов в атмосфере, особенно тех, которые связаны с парниковыми газами, аэрозолями, водяным паром и облаками, а также их роли в общей циркуляции атмосферы, погоде и климате.
Текущий руководитель: Джон П. Данн.
Целью этого подразделения является разработка и использование моделей земной системы GFDL для создания более полного понимания взаимодействия между физическими, химическими и экологическими факторами и обратными связями в земной системе.
Текущий руководитель: Ронг Чжан [8]
Целью этого подразделения является проведение ведущих исследований для понимания изменений и изменчивости океана и криосферы; их взаимодействие с погодой, климатом, уровнем моря и экосистемами; и предварительное прогнозирование и прогнозирование будущих изменений. Для достижения этой цели мы разрабатываем современные численные модели для океана, морского льда, материкового льда и полностью связанные модели.
Текущий руководитель: Томас Л. Делворт [9]
Целью этого подразделения является улучшение нашего понимания изменчивости, предсказуемости и изменений климата во временных масштабах от сезонных до многодесятилетних. Сюда входит внутренняя изменчивость связанной климатической системы и реакция на изменение радиационного воздействия. Мы активно работаем над разработкой экспериментальной системы сезонного и десятилетнего прогнозирования нового поколения.
Текущий руководитель: Томас Кнутсон
Целью этого подразделения является разработка инновационных физических и динамических компонентов для следующего поколения моделей земной системы с особым упором на разработку моделей атмосферы с высоким разрешением (1–25 км). Мы стремимся изучить возможности моделирования и анализа погоды и климата, а также улучшить прогнозы событий со значительными последствиями, таких как ураганы, наводнения, сильные штормы и засухи, от погоды до сезонных и межгодовых (2-летних) временных масштабов.
GFDL расположен в кампусе Форрестол Принстонского университета в Принстоне, штат Нью-Джерси. [10] [11]
С марта 2011 года у GFDL больше нет собственного суперкомпьютера . Вместо этого они используют суперкомпьютер Cray с массовым параллелизмом и более чем 140 000 процессорных ядер , который в настоящее время расположен в Национальной лаборатории Ок-Ридж в Ок-Ридже , штат Теннесси . Это контрастирует с архитектурой их предыдущей системы, которая состояла из восьми компьютеров Silicon Graphics Altix , каждый из которых имел 1024 процессорных ядра . [12] Обновления оборудования происходят в среднем каждые 18 месяцев.
GFDL использует высокопроизводительные вычислительные системы для численного моделирования с 1950-х годов.