Video: Phải cần đến siêu máy tính mô phỏng 1 cơn lốc xoáy

Khi Leigh Ofr, một nhà khoa học khí tượng của đại học Wisconsin-Madison, muốn giải mã bí ẩn về kết cấu của vòi rồng, thì ông phải sử dụng đến một siêu máy tính. Một cơn lốc được tạo bởi hơn 2 tỷ điểm dữ liệu, và với lượng dữ liệu khổng lồ như vậy, một chiếc laptop thông thường không thể đáp ứng được yêu cầu.

Orf luôn muốn tìm câu trả lời cho một vấn đề ông cảm thấy hết sức then chốt trong ngành khí tượng học: “Vì sao một số cơn bão lại có thể tạo ra những vòi rồng với sức huỷ diệt như vậy?” Để có được câu trả lời, ông bèn dùng cách mô phỏng, dựa trên hiện tượng vòi rồng tấn công Oklahoma ngày 24 tháng 5 năm 2011. Trận vòi rồng này thực sự rất khủng khiếp với sức tàn phá mạnh mẽ và kéo dài rất lâu.

Mô phỏng của Orf được tạo ra bằng cách sử dụng một siêu máy tính có tới 20.000 nhân tên gọi Blue Waters đặt tại đại học Illinois – nó liên quan đến việc mô phỏng một khối không gian 3 chiều có kích thước dài rộng khoảng 75 x 75 dặm và cao 1,24 dặm. Để phục vụ cho việc mô phỏng bằng máy tính, khối không gian ấy được chia nhỏ ra thành tới 1.839.200.000 khối nhỏ, những khối lập phương đó có kích thước khoảng 30,5 mét một chiều.

Trong mỗi một khối không gian nhỏ, máy tính sẽ tiến hành mô phỏng những yếu tố như là tốc độ gió và hướng gió, nhiệt độ, áp suất khí quyển, độ ẩm và những hiện tượng như tuyết, mưa đá và mưa. Ông nói: “Công việc này cần đến chiếc máy tính mạnh nhất thế giới, bởi vì như vậy mới xử lý được các tính toán. Không có cách nào khác.”

Khối không gian mà máy tính mô phỏng quá khổng lồ, và phải chia nhỏ ra thành gần 2 tỷ phần. Ông cho hay: “Không phải là thời tiết phức tạp, mà là các số liệu rất lớn và nó cần được mô phỏng với độ chính xác cao và thực sự chi tiết.” Phải mất đến 3 ngày mới hoàn thành xong quá trình mô phỏng.

Mục đích sau cùng của mô phỏng này cũng là để giúp hiểu rõ hơn quá trình hình thành của những vòi rồng với sức huỷ diệt lớn, bởi đôi khi vòi rồng lại được sinh ra bởi những cơn giông bão mạnh. Orf nói rằng mô phỏng này thực sự hữu ích, đã giúp họ hiểu được điều đó.

“Lần đầu tiên thì chúng tôi có thể xem xét kỹ hoạt động của một siêu bão tạo ra vòi rồng, và chúng ta có thể chứng kiến quá trình đó xảy ra. Chúng ta có một cơn bão hoàn chỉnh, và chúng ta có thể nhìn thấy mọi thứ bên trong đó. Và thực sự chúng ta đã có một khám phá mới, bởi vì chưa có ai từng làm việc này trước đây, chưa từng làm ở quy mô như thế này.”

Video mô phỏng cơn lốc xoáy bằng siêu máy tính:

Theo Popsci.com
Thế Kiệt

Xem thêm: