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Investigation of phenomena in the Western Baltic Sea

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ja ich grüße Sie auch ganz herzlich dass ich zu meinem würdigen Vortrag ich bin ebenfalls wieder auf vom Druck des Herrn Institut und ich möchte etwas über die online Kopplung von denn da
zukünftigen oder bereits zum Teil der eingesetzten neue Märkte Modell Deutschen Wetterdienst Icon mit dem am IOW entwickelten Ocean Modelle für Untersuchungen über die Ostsee in erzählen und wir verwenden als Kopper Softwaremarkt hat Tool eben halt das ist es was durch die ein Konsortium aus der USA entwickelt beziehungsweise betreut wird als 1. werde ich kurz
erklären worum es bei uns gehen soll bei diesem Projekt wir wollen einmal den allgemeinen und Prozess verstehen der zwischen Atmosphäre und Ozean über der Ostsee praktisch passiert dazu müsste man halt verschiedene Sachen berücksichtigen dazu gehörte
Wärmeaustausch Verdunstung oder Niederschlag zu mit Wasser zwischen was zwischen Atmosphäre Ozean in Mehr wechselt oder auch wie die Strahlung sich auswirkt oder
eben halt Wind getrieben haben eignisse in der Ostsee und das ist das spezielle Ereignis welches wir untersuchen wollen und das nennt sich einfach
kurze abfälligen beziehungsweise weil küstennaher hatten Auftrieb wir haben gestern schon in der große Flächen ein ein ähnliches Thema gesehen über in Namibia dort wurde in diese Sachen gemacht wir haben uns als Test Ereignis das vor im Monat 6. Mai Juni 2008 ausgesucht an der Küste vor Polen und zwar folgendes passiert das über die Zeit die was
Oberflächentemperatur das signifikant geringer war an der Küste als weiteren so sie drin und wir haben speziell für diesen Zeitraum interessiert weil es haben halt sehr deutlich zu sehen dass es gibt auch andere Zeitungen der es passiert nicht in den absoluten regelmäßig ab schon aber es kommt immer wieder vor wir finden das auch wenn man genau hinguckt auch bei Rügen und in das Ganze ein Wind getriebene Prozess ist wollen wir eben halt die Atmosphäre nicht durch eine Art durch Randbedingungen hinzufügen sondern einfach durch eine Online Kopplung und ich hab da zu mir hier auf der rechten Seite noch einmal den durschnittlichen Wind angezeigten gesehen dass er nur ein relativ konstanter Wind von Ost nach West entlang der Küste gewählt hat was aufgrund Beckmann Transport Schema dann dazu geführt hat dass das ein das kalte Wasser aus den tieferen Schichten ist oder der Ostsee an die Oberfläche transportiert wurde was wir gestern auch bei den pro so gut sehen konnte und dann das ist das was wir untersuchen wollen weitere Ereignisses können zum Beispiel Salzwasser ein Strömungen in die Ostsee sein oder ähnliches und
dazu verwenden wir das neuer Deutscher Wetterdienst Modell Icon und dann warum haben wir uns für dieses Modell nicht andere bereits existierende Kombilohnmodelle entschieden schien das liegt einfach daran dass die in der Literatur gefundenen Modelle nicht unseren Kriterien vollständig entsprechen es gibt welche die kommen nah genug ran aber nicht nah genug Inhalt also es deswegen haben wir uns dazu entschieden dass diese Arbeit nochmal zu machen sozusagen der ist Icon ist ein Ende noch nicht die Puste hat das Modell was den wesentlichen da vom Deutschen Wetterdienst Informa 20. 2. in Hamburg für entwickelt wird und wie wollen damit Vereinen eine globale numerischen Wettervorhersage und Klimamodellierung so wie eben halt die Möglichkeit dass wir regional oder Inhalte bayerische können nur schwer verschiedene messinggelbe würde dies also dass wir teilweise nicht verfeinern oder gar Auschwitz Modelle nochmal verfeinert rechnen und es wird bereits beim Deutschen Wetterdienst eingesetzt und zwar für die 13 Kilometer globaler und sechseinhalb Kilometer Europa Nest sozusagen gesehen dass hier zehnmal so ungefähr das ist der Bereich der Europa und der globalen I kosten wird momentan noch für die feinere Auflösung dann über Mitteleuropa bis in Deutschland verwendet das wird auch in den nächsten Tagen eine Zusage nächsten er Jahren dann abgelöst Icon verwendet im Speziellen eine Dreiecks Struktur für das horizontale Gitter und dieses möchte ich an dieser Stelle speziell wählen weil wir genau darin eine große Schwierigkeit noch haben und damit
den 11 den Amerikanern eng zusammenarbeiten auf Ozeanseite verwenden wir wie schon erwähnt dass Haotian oder von ihr weg zu wird es aus der Mode und es steht für kleinere Äste in Transport und wie es dazu wurde speziell an leiten sie tut für Ostseeforschung entwickelt und dort auch betreut wir haben aber ich hab ja immer auf der linken Seite des die Tiefe also die Waffe mit wie er das Thema dargestellt wie das im Modell dann interpretiert wird und die (klammer auf Gabe dieses Modell ist eben halt dieser Eigensinn in der Ostsee Inhalt zu modellieren aber es verwendet im Hals ein mächtige seit langem Krebsleiden übermittelt und was dann Begleitung sehen ich hab einfach mal hier noch die genau angegeben der für uns von für unser eigenes von größerem Interesse ist also wir werden dann später das immer gleich auch sehr normal nur diesen Bereich dann aus
dem leider zum Hotel dann verwenden zudem eine kopple denn wenn man kann sich darunter ein Desaster Paket vorstellen was verschiedene Routinen zur Verfügung stellt um eben halt einen möglichst minimalen Eingriff in den ursprünglichen Modellen im Code zu haben also man möchte also so wenig wie möglich an ursprünglichen Modell verändern um eben halt auch das für die Zukunft in Form von Updates und so weiter leicht weiterzuverwenden dazu wird folgendes Schema bei diesen Kopf es gibt auch andere angewendet wir haben dazu ein neues mein man Feier so neues Hauptprogramm was verschreiben was aus dem Kopfe sozusagen stand in und dem gezielt die einzelnen Teilmodelle und hier ist dem Mehr Geist keine Grenzen gesetzt also müssen dass nicht bloß mit 2 merken kann das auch mit 5. 10 mit anderen Modellen wählen oder Biochemie Modell was auch anderen weiterführen und wir brauchen dann noch eine Komponente die praktisch diese Kopplung eigentlich dort führt E und die orginal Modelle werden praktisch durch dieses Interface landen aufgerufen und der Eingriff in den kurze selber es wirklich minimal man muss praktisch nur sicherstellen dass das DSF dieses Haupt frei dessen Aufruf machen kann und das Modell Los rechnet hier auf der rechten Seite hab ich mal pro kurz Eigenschaften aufgelistet die wir verwenden dazu gehört einmal dass kongruent Chaplin der Startschuss geben was im Endeffekt bedeutet das die wir das Icon und das geht Disketten auf einem Parallelrechner auch tatsächlich gleichzeitig laufen lassen also die rechten gleichzeitig denselben Zeit in aus man kann es auch anders machen indem man 1. den einen oder alles zu verfügen gibt dann muss ich warten bis das nächste ist auch möglichst während für diese Variante entschieden und für den Datenaustausch verwenden wir diese Felder die das Wesen der Freiheit als Datentyp bereitstellt auf dem dann zum Beispiel der Druck die Temperatur oder Wind entsprechend abgelegt wird und dann interpoliert wird über diesen Kopper und das geschieht mit dem XXL zu dem mich dann jetzt auch gleich kommen
werde ich hab hier noch immer auf der linken Seite unserer Ausschnitts aufgezeigt wir haben hier die Insel Rügen zu Orientierung für die ganze Ostsee und wir die Küste und in das so ungefähr als wer aus den sein denn wir rechnen wollen aber vielleicht man das obschon erweitern aber das ist bloß Einstellungssache und wir sehen dann einerseits das geht sind durch diese einfache richtig Struktur auch hier eine simple richtig Struktur hat während wir uns bei Aikin Seite für einen Kreis entschieden haben und darum muss aber dazu sagen wir fangen nicht auf Icon seinem um in diesem Bereich an sondern wir fangen mit einem wesentlich größeren und auch noch für eine gröber aufgelösten Reich über Europa an und praktisch das Wetter besser in diesem Bereich hat aber so und so gut wie möglich hat zu approximieren und dann der Schwerpunkt was für die Kopplung auch am wichtigsten ist es einmal die Frage wie gehen wir mit denen er in die Modelle implementierten unterschiedlichen Küstenlinien ab um uns zwar es passiert folgendes das Icon hat eine 3 Struktur und die größte können wir zum Beispiel diese zählen sein und während das begehrten hat nach auch eine eigene Küste Strukturen da könnte vielleicht das Alter eine andere Zelle sich nicht mit der hier oben überlappen und da bietet das F und die Möglichkeit das Geschick zu interpolieren mit diesen x-ten spielt in also hab ich noch mal die Situation etwas aufgelöst zeigt wie das im sein könne dass meine Zelle nicht die Küste sie aber nicht und das geschieht folgendermaßen also wollen
von Icon Seite zu gelten und weiß was er über den Kopf so polieren dazu haben wir müssen erst einmal unsere Gitter von alten in einem der 1. FC Datentyp übersetzen wischen Programmieraufwand nicht weiter schlimm aber es ist der einzige der Datentyp der mit diesem unstrukturierten gibt und wie das eigenes verwendet umgehen kann und das ist auch einer der Gründe weswegen uns für diesen Körper entschieden haben weil zum Beispiel es ist ist dazu nicht in der Lage mit unstrukturierten getan um zu und da auf der anderen Seite haben wir immer ein strukturiertes Rechte Gitter unterbietet eben halt dass es in der auch die Möglichkeit bereits mit diesen Daten Typ ist Mitglied dann zu arbeiten was für die mit hier wo etwas Leichtes als auf der linken Seite auif Weise wie in zu billig dass von A nach B wir haben also ich unten so sind alles gibt auf dem Interface und wir müssen dann und das Essen F wird dann eine Triangulierung an den notwendigen Punkten vor und man kann es so vorstellen die überall dort wo sich 2 C kannten Element kannten schneiden entstehen neue .punkt also das geht das praktisch dann sage das neue so wir überall aber wir haben es Bereiche wie zum Beispiel hier und wo keine Viereck oder treiben es sondern 5 oder gar 6 EC und dafür dass er im 1. darf man sie nicht schlecht geht eine Triangulierung durch sodass dass wir dann wieder Dreiecke und Vierecke zur Verfügung haben und auf diesen verwenden dann eine also das muss dazu sagen es geschieht alles unternehmen ist denn das tun wir nicht selber schreiben entsteht Savings noch etwas Entwicklungsbedarf Beine wieder macht dieser für noch nicht das Wasser soll und dann das in Zusammenarbeit mit den Amerikanern und viel zu polieren praktische das des nicht einmal von Icon Seiten dazu diesen x-ten spielt und auch genauso von geht 10 Seite so zunächst entschied mit Hilfe eines Paares Matrixmultiplikation geschieht das kann und dann können wir auch wieder das den nicht zurück gehen und so der Datenaustausch ein weiteres Problem welches wir noch genau untersuchen Menschen ist die verteile ich denn jetzt eigentlich mal zur Verfügung stehenden
Prozesse auf die also Modelle denn das Schlimmste was passieren kann ist wer sich diesen Vorteil der parallelisierten Rechnung wieder seriell machen die mich einfach schlecht das verteilen hab ich mein kleines Beispiel aufgezeigt die haben zum Beispiel in Zeitschrift von arbeiten Seite von 100 Sekunden und das Geld und seine von 300 Sekunden und das Bild und wir wollen die gleiche Zeit Rechner also ich 108 Schritte nötig und hier 36 unter der Annahme dass beide Modelle die gleichen Zeit tatsächlich die Zeit für eine Zeit Schutz brauchen müsste ich also ungefähr die Anzahl der Prozesse auf Icon seit 3 so hoch wie nie aufgeht und nun ist es aber so ein idealisiertes Beispiele das ist nicht ganz einfach und wir haben kann also verstehen dass es eine Cola zu unpraktisch gibt und wir wollen es wird die Zeit die möglich die mögliche Wartezeit so gering wie möglich halten da wir leider noch denn es fehlt da noch vielleicht ne Woche oder 2 Wochen keine Ahnung wie sie aber Nutzen ist und kündigte hier noch bei keiner der Beispiel zeigen an was wichtig ist aber dass wir von außen festlegen können an welcher Stelle tatsächlich ein Zahl an welchem Zeitpunkt hat sich ein Datenaustausch vorgibt das individuell steuern und dann noch ein kleiner technischer Aspekt dass die das gegen bevor man sie eben halt davon abhängt wie ich eben halt diesen Faktor Wählern und ganz zum Schluss
war mir das Ganze das wird auch noch wenig ziehen unsere Rechnungen dazu führen wir einmal die unabhängigen Läufe durch und zwar von Eigen- und Ketten sodass wir praktisch Icon rechnen mit dem 7. wie das benötigen und dann die die AU abgeben es er als Input als Rand Datenverkehr zu nehmen was entsprechen einer offline Kopplung entspricht und ein ganze Mann ein jetzt einige Kopplung und eine 2 Wege Kopplung statt das weiß sein muss und weg oder bei sich und damit ist endlich für die Aufmerksamkeit und wenn Fragen sind die kann er
jetzt oder später und Abstammung
Kopplung <Physik>
ICON
Informationsmodellierung
Bildschirmsymbol
Bildschirmsymbol
Computeranimation
Wärmeübertragung
Verdunstung
Computeranimation
Strömung
Kopplung <Physik>
Zeitraum
Flächentheorie
Randbedingung <Mathematik>
Ereignisgesteuerte Programmierung
Computeranimation
ICON
Informationsmodellierung
Kerndarstellung
Content <Internet>
Abstrakter Syntaxbaum
Tiefe
Plancksches Wirkungsquantum
Bildschirmsymbol
Computeranimation
Kopplung <Physik>
Kreis
Diskettenlaufwerk
Update
Bildschirmsymbol
Maskierung <Informatik>
Code
Computeranimation
ICON
Datenaustausch
Informationsmodellierung
ESER
Eigenwert
Komponente <Software>
Koroutine
Datentyp
Parallelrechner
Bildschirmsymbol
Interpolation
FRAMEWORK <Programm>
Struktur <Mathematik>
Sierpinski-Dichtung
Faktorisierung
Punkt
Typ <Informatik>
Matrizenmultiplikation
Angewandte Physik
sed
Bildschirmsymbol
Maskierung <Informatik>
Zahl
Computeranimation
ICON
Datenaustausch
Viereck
Informationsmodellierung
Rechenbuch
Triangulierung
Prozess <Informatik>
Datentyp
Interpolation
Auswahlaxiom
ICON
Kopplung <Physik>
Ein-Ausgabe
Bildschirmsymbol
Maskierung <Informatik>
Computeranimation

Metadaten

Formale Metadaten

Titel Investigation of phenomena in the Western Baltic Sea
Untertitel Coupling of ICON and GETM with ESMF
Serientitel The Leibniz "Mathematical Modeling and Simulation" (MMS) Days 2017
Autor Bauer, Tobias
Mitwirkende Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS)
Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik (WIAS)
Lizenz CC-Namensnennung 3.0 Deutschland:
Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt zu jedem legalen Zweck nutzen, verändern und in unveränderter oder veränderter Form vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, sofern Sie den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen.
DOI 10.5446/30616
Herausgeber Technische Informationsbibliothek (TIB)
Erscheinungsjahr 2017
Sprache Deutsch
Produktionsjahr 2017
Produktionsort Hannover

Inhaltliche Metadaten

Fachgebiet Informatik
Abstract To understand the processes of local phenomena over the Baltic Sea such as Coastal Upwelling or Salinity Inversion, we are coupling an atmosphere and ocean model with the Earth System Modelling Framework (ESMF). For the atmospheric part the operational model of the German Weather Service (ICON) is utilized in a nested limited area mode. The General Estuarine Turbulence Model (GETM) has been chosen for the local ocean model. Typical coupling issues are the different grid schemes of the models and hence, a set and choice of suitable interpolation/regridding methods is required. Within our framework, the state variables (e.g. temperature) and flux data (e.g. heat flux) has to be interpolated from the unstructured triangular grid of ICON to the structured rectangular latitude longitude grid of GETM and vice versa. Furthermore, due to different grids, the land sea masking of each model has to be considered for the interpolation. Additionally, when using a parallel infrastructure, the number of processes has to be chosen such that the coupled model runs well balanced. Since we are using the concurrent structure ESMF is providing, the focus is on the reduce of possible waiting time for each model. The presentation shall give an overview about these issues, how we are addressing them within our coupled model framework and some results of first runs.

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