Model zanieczyszczenia powietrza

Aktualnie WSG – UT w Ostrawie realizuje wyjątkowe i obszerne obliczenia w ramach tego zadania. Obliczenia są przeprowadzane na równoległych klastrach MetaCentrum o nazwie CESNET (https://www.metacentrum.cz/en/about/) i centrum informatycznym IT4Innovation na WSB (https://www.it4i.cz/?lang = en). MetaCentrum obsługuje infrastrukturę przetwarzania rozproszonego, która umożliwia wykorzystanie komputerów i źródeł danych do rozwiązywania bardzo wymagających zadań obliczeniowych, które pozwalają przezwyciężyć możliwości odpowiednich miejsc pracy w Republice Czeskiej. W ramach IT4Innovation, projekt AIR TRITIA otrzymał 10 000 godzin obliczeniowych (https://www.it4i.cz/jak-ziskat-vypocetni-cas/vysledky-11-kola-verejne-grantove-souteze/).

Najbardziej wymagającą częścią modelowania w zakresie mocy obliczeniowej jest obliczenie zanieczyszczeń z kotłów domowych z polskiej części regionu TRITIA.

Najciekawsze szczegóły zadań obliczeniowych:

• • Obliczenia uwzględniają emisje z kotłów domowych w województwach opolskim, śląskim i małopolskim. Obszar ten obejmuje 8,9 miliona mieszkańców i 1 652 tysiące lokalnych kotłów. Obliczenia przeprowadza się na obszarze o powierzchni 250 x 310 km.
  • Do celów modelowania kotły domowe reprezentowane są przez 317 800 100-metrowych źródeł powierzchniowych.
  • Zakończono modelowanie dla 4 zanieczyszczeń (PM10, PM2,5, NO2 i benzo [a] piren) i 3 lata modelowania (2006, 2010, 2015), a zatem 12 zadań modelowania.
  • Każde zadanie modelowania jest podzielone na 6015 podzadań, które są obliczane równolegle. W tym przypadku konieczne jest rozwiązanie łącznie 72.180 podzadań.
  • Zastosowany model oblicza udział poszczególnych źródeł w sieci punktów receptorowych obejmujących obszar modelu. Łącznie należy ocenić 81,6 bilionów zanieczyszczeń ze źródeł w punktach receptorowych, czyli ~ 3,23 * 10 ^ 14 (323 trylionów) obliczeń funkcji opisującej rozkład zanieczyszczeń ze źródeł.
  • Obliczenia wykonywane są jednocześnie na 175 węzłach obliczeniowych, gdzie każdy węzeł obliczeniowy zawiera 8 procesorów. Całkowity czas obliczeń wynosi ponad 1 000 procesorowych dni. Na najlepszym komputerze, podobne obliczenie zajmie około 3 lat, w MetaCentrum 3 dni.
  • Nieprzetworzone wyniki modelowania zajmują około 110 GB miejsca na dysku twardym. Wyniki te są następnie przetwarzane w 72 180 podzadaniach. Wynik każdego podzadania jest interpolowany do regularnej siatki o długości 100 m, obejmującej modelowany obszar i połączony z końcową mapą bitową.

 Wyniki te wraz z wynikami modelowania zanieczyszczenia z kotłów domowych w czeskiej i słowackiej części regionu, ze źródeł przemysłowych i ruchu samochodowego, będą podstawą do dalszej analizy jakości powietrza, zagrożeń dla zdrowia i opracowania środków zaradczych.