I modelli di eccellenza nascono dalle enormi capacità di calcolo
In Nord Europa e Stati Un iti c’è una grande scuol a. Ora anche l’Italia entra in gioco
Prevedere il tempo, seguire l’evoluzione del clima comporta delle capacità di calcolo eccezionali e concentrazioni, oltre che di tecnologia, anche di competenze che collaborano al risultato finale. Programmatori di alto livello sono importanti tanto quanto i meteorologi che interpretano i risultati e i matematici che impostano e correggono i modelli di analisi dati e previsione, che dovremmo chiamare più correttamente simulazione.
La meteorologia ha una tradizione importante soprattutto nei Paesi del Nord Europa e negli Stati Uniti e oggi i grandi centri per questa disciplina, e relativo servizio, sono a livello nazionale, per ottenere quel fattore di scala che è necessario sia in termini di uomini che di mezzi. Troviamo quindi il Met Office in Gran Bretagna, Meteo France in Francia e così via praticamente in tutti i Paesi europei. Negli Stati Uniti, a parte le varie armi dell’Esercito che hanno, ciascuna, un centro di previsioni meteo indipendente, sono importanti le grandi agenzie per lo spazio e per gli oceani, Nasa e Noaa, mentre la ricerca e sviluppo di nuovi metodologie è appannaggio del Ncar, National Center for Atmospheric Research.
Nel nostro Paese, nonostante una buona tradizione che risale all’800, non esiste un centro nazionale di dimensioni adeguate, ma vari servizi. L’aereonautica militare, fin dai tempi di Italo Balbo che considerava, giustamente, strategico il settore, effettua le previsioni da decenni, specialmente per il suo campo, ma allargandosi al civile e fornendo un servizio che, prima dell’entrata dei privati e delle “meteorine” nelle tv, ha fornito a tanti italiani un minimo di cultura meteo. Oggi le competenze e i servizi sono spalmati anche sulle Arpav regionali e sui centri privati, ma manca quel fattore di scala che porta al formarsi di realtà importanti come quelle estere, dove troviamo migliaia di addetti e scuole universitarie di tradizione. Il Cnr, Consiglio nazionale delle Ricerche, ha un ottimo centro per le ricerche su atmosfera e clima con sede principale a Bologna, l’Isac che, sia pur limitato dalla penuria di fondi e personale, ha sviluppato modelli di previsione importanti, a disposizione di ricercatori e clienti civili.
Proprio a Bologna è invece stato assegnato, dopo una gara europea, il compito di ospitare la parte di super calcolo del Centro europeo di Reading per le previsioni a medio termine. Al centro di Reading le super macchine proprio non ci stanno più: parliamo di sale ultratecnologiche per ospitare i computer dai 1000 metri quadri in su e potenze elettriche nell’ordine dei 3 megawatt. La Regione Emilia Romagna, capo cordata della proposta, ha offerto le migliori condizioni al bando internazionale, mettendo sul piatto le competenze del Cineca di Casalecchio di Reno, il Centro interuniversitario per il calcolo, e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare che ha a Bologna il suo centro più importante. Queste due realtà assieme danno il 70% della potenza di calcolo esistente in Italia. La disponibilità di un’area pregiata per ospitare il nuovo centro, la ex Manifattura Tabacchi, e una quantità adeguata di denaro per ristrutturarla hanno certamente giocato in modo positivo nell’assegnazione, ora in fase di definitiva contrattazione.
Ma quanto sono “super” queste macchine. L’ultima messa in funzione, febbraio 2016, al britannico Met Office, a Exeter, Devon. L’attuale sistema di calcolo in uso, pienamente operativo, è uno dei più potenti esistenti al mondo, all’undicesimo posto della lista dei 500 campioni mondiali del cosiddetto Hpc, High Performance Computing. È formato da 480.000 Cpu, capace di 16mila trilioni di operazioni al secondo e ha un peso complessivo, ovviamente distribuito in molti mobili rack, di 110 tonnellate, grosso modo equivalente a quello di due grossi autobus. Il consumo dichiarato del Cray XC 40 di Met Office è di 2.7 Megawatt. I risultati ottenibili con queste potenze di calcolo e i modelli matematici adeguati sono straordinari: ad esempio si possono avere previsioni sulla velocità del vento in un aeroporto per ogni 300 metri di pista.