Laboratoř geofyzikální dynamiky tekutin - Geophysical Fluid Dynamics Laboratory

The Laboratoř geofyzikální dynamiky tekutin (GFDL) je laboratoř v Národní úřad pro oceán a atmosféru (NOAA) Úřad pro oceánský a atmosférický výzkum (VESLO). Současným ředitelem je Dr. Venkatachalam Ramaswamy. Je to jedna ze sedmi výzkumných laboratoří NOAA (RL).^[1]

GFDL se zabývá komplexním dlouhodobým výzkumem zaměřeným na rozšíření vědeckého poznání fyzikálních procesů, které řídí chování atmosféra a oceány tak jako složité tekutinové systémy. Tyto systémy lze poté matematicky modelovat a jejich fenomenologie lze studovat metodami počítačové simulace.

Mezi úspěchy GFDL patří vývoj prvních studovaných klimatických modelů globální oteplování, první komplexní kódy predikce oceánů a první dynamické modely se značnými dovednostmi v předpovědích hurikánové stopy a intenzity. Většina současného výzkumu v laboratoři se zaměřuje na vývoj modelů systému Země pro hodnocení přirozených a člověkem vyvolaných změn klimatu.

Úspěchy

První globální numerické simulace atmosféry - definující základní strukturu numerické predikce počasí a klimatických modelů, které se dodnes používají po celém světě.^[2]
První numerická simulace světového oceánu.^[2]
Počáteční definice a další rozpracování mnoha ústředních otázek výzkumu globálního oteplování, včetně zpětné vazby vodní páry, polárního zesílení změny teploty, sucha v polovině kontinentu a zpětné vazby mraků.^[2]
První spojené klimaticko-oceánské klimatické modely a první simulace globálního oteplování pomocí těchto modelů (včetně výše uvedených procesů zpětné vazby a potenciálního oslabení atlantického převrácení oběhu).^[2]
Vývoj nejmodernějšího modelu hurikánu a jeho přenos do provozu v NOAA National Weather Service a Navy.^[2]

Vědecké rozdělení

GFDL má různorodou komunitu asi 300 výzkumných pracovníků, spolupracovníků a zaměstnanců, z nichž mnozí jsou z Británie, Indie, Číny, Japonska, Francie atd. Laboratoř je v současné době kromě velké vědecké divize (v abecedním pořadí uvedena níže) skupina vědeckých programátorů známých jako divize Modeling Systems Division a velká skupina podpory počítačů.^[3]

Fyzikální atmosféra

Současný vedoucí: Dr. Venkatachalam Ramaswamy

Cílem této divize je použít numerické modely a pozorování zemského systému k charakterizaci a kvantifikaci atmosférických fyzikálních procesů, zejména těch, které zahrnují skleníkové plyny, aerosoly, vodní páru a mraky, a jejich role v celkové atmosférické cirkulaci, počasí a klimatu.

Biogeochemistry, Atmospheric Chemistry, and Ecosystems

Současný vedoucí: Dr. John P. Dunne

Cílem této divize je vyvinout a použít modely zemského systému GFDL k vytvoření komplexnějšího pochopení interakcí mezi fyzikálními, chemickými a ekologickými hnacími silami a zpětných vazeb o zemském systému.

Oceán a kryosféra

Současný vedoucí: Dr. Rong Zhang ^[4]

Cílem této divize je provádět přední výzkum k pochopení změn a variability oceánů a kryosféry; jejich interakce s počasím, podnebím, hladinou moře a ekosystémy; a předpovědi a projekci budoucích změn. Na podporu tohoto cíle vyvíjíme nejmodernější numerické modely pro oceán, mořský led, suchozemský led a plně spojené modely.

Variabilita a předvídatelnost od sezónních po dekadické

Současný vedoucí: Dr. Tom Delworth ^[5]

Cílem této divize je zlepšit naše chápání variability klimatu, předvídatelnosti a změn v časových měřítcích od sezónních po multidecadální. To zahrnuje vnitřní variabilitu spojeného klimatického systému a reakci na měnící se radiační působení. Aktivně pracujeme na vývoji experimentálního systému sezónní až dekadické predikce nové generace.

Počasí a klimatická dynamika

Aktuální hlava: Thomas Knutson

Cílem této divize je vyvinout inovativní fyzikální a dynamické komponenty pro novou generaci modelů zemských systémů se zvláštním důrazem na vývoj atmosférických modelů s vysokým rozlišením (1–25 km). Naším cílem je prozkoumat hranice modelování a analýzy počasí a klimatu a zlepšit předpovědi událostí s velkým dopadem, jako jsou hurikány, povodně, silné bouře a sucha, od počasí po sezónní a meziroční (dvouleté) časové měřítko.

Zařízení

GFDL se nachází na adrese Univerzita Princeton Forrestal Campus v Princetonu, NJ.

Od března 2011 již GFDL nemá vlastní web superpočítač. Místo toho využívají a masivně paralelní Cray superpočítač s více než 140 000 jádra procesoru který se aktuálně nachází na Národní laboratoř v Oak Ridge v Oak Ridge, Tennessee. To kontrastuje s jejich předchozí architekturou systémů, která se skládala z osmi Křemíková grafika Altix počítače, z nichž každý obsahuje 1024 jádra procesoru.^[6]Aktualizace hardwaru se vyskytují v průměru každých 18 měsíců.

GFDL používá vysoce výkonné výpočetní systémy k provádění numerického modelování od padesátých let.

Absolventi

Joseph Smagorinsky: První ředitel GFDL
Jerry D. Mahlman: Druhý ředitel GFDL
Mravenci Leetmaa: třetí ředitel GFDL
Dr. Isaac Held
Kirk Bryan (oceánograf)
Syukoro Manabe
Yoshio Kurihara

Viz také

Reference

^ „NOAA Research Laboratories“. NOAA Office of Oceanic and Atmospheric Research. Citováno 2014-04-26.
^ ^A ^b ^C ^d ^E „NOAA Magazine Article on GFDL“. Archivovány od originál dne 2012-04-15.
^ https://www.unescwa.org/geophysical-fluid-dynamics-laboratory
^ https://www.gfdl.noaa.gov/rong-zhang-homepage/
^ https://www.gfdl.noaa.gov/tom-delworth-homepage/
^ „Web NCRC“.

externí odkazy

[1] „NOAA Research Laboratories“. NOAA Office of Oceanic and Atmospheric Research. Citováno 2014-04-26.

[NOAA_Magazine_Article_on_GFDL-2] A ^b ^C ^d ^E „NOAA Magazine Article on GFDL“. Archivovány od originál dne 2012-04-15.

[3] ttps://www.unescwa.org/geophysical-fluid-dynamics-laboratory

[4] ttps://www.gfdl.noaa.gov/rong-zhang-homepage/

[5] ttps://www.gfdl.noaa.gov/tom-delworth-homepage/

[6] „Web NCRC“.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]