挑战

从致命的飓风到全球气候变化，天气是影响我们日常生活最大的不可控制因素，有时甚至会决定我们是生死还是存亡。然而，现在天气情况的早期预测变得更快、更精确，这样就为人们提供了更长的准备时间。在美国国家大气研究中心（NCAR），一支科学家队伍已经开发出即时、长期以及短期天气条件的复杂的预报模型。

气象研究与预报模型（WRF）是世界上应用最广泛的模型，其用户包括美国国家气象局、空军气象局、国外气象局以及商业性天气预报公司等。美国国家大气研究中心气候与气象模型正从Tera级（1万亿FLOPS）向Peta级应用程序转变，其发展速度比传统计算群集的更快，而添加更多CPU已经无法有效提升速度。这种问题在应用程序包含实时组件或其它在时间上有要求的解决方案时尤为突出。

解决方案

在提升总体预报速度与精确性方法的调查过程中，美国国家大气研究中心的技术人员与科罗拉多大学波尔德分校的研究人员展开合作，转向NVIDIA GPU计算解决方案。在移植到NVIDIA® CUDA™之后，微观物理学速度提升了10倍。微观物理学是至关重要、但又非常耗费计算资源的气象研究与预报模型部件。虽然微观物理学由不到百分之一的模型源代码构成，但是将其转化为CUDA还是实现了整个模型20%的速度提升。

气象研究与预报模型主要软件开发人员、美国国家大气研究中心的John Michalakes表示：“当我们在传统群集上为高时效性预报而用尽全部系统动力时，这一结果的及时到来相当鼓舞人心。由于我们能够把NVIDIA的GPU计算技术整合到更多的气象研究与预报模型中，因此我们的目标是将预报时间至少缩短两倍。我认为加速器的作用将彻底改变气象与气候的建模。”

影响

现在美国国家大气研究中心以及全世界依赖气象研究与预报模型的多家机构均能够更快地发布人们迫切需要的实时天气事件预报以及发展动态。结果，人们将能够为这些天气事件早做准备并预防损失。

如需了解更多信息，敬请访问： www.ncar.ucar.edu