地球気象科学を強化する

Tiffany Trader

気候変動に関する政府間パネル(IPCC )から大いに話題となった今後の報告とともに「作業部会III：気候変動の緩和」というタイトルがリリースされ、我々はこの大規模な気候研究を可能にする地球システムグリッド連盟(ESGF)というコミュニティーを強調するのに相応しいと思った 。 ESGFは、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)による評価を含め、ほとんどの地球規模の気候変動研究の力となるソフトウェアのための国際共同研究である。

この省庁間の活動は、米航空宇宙局(NASA) 、米国海洋大気庁(NOAA)、全米科学財団(NSF)とて、 、そのように気象学のマックスプランク研究所(MPI-M)ドイツ気候計算センター(DKRZ) 、オーストラリア国立大学(ANU)国立計算インフラストラクチャ(NCI) 、および英国の大気データセンター(BADC) のような国際研究所からやって来た共同設立者とともにエネルギー省(DOE)によって主導された。

ESGFの使命は、膨大な気候データセットの意味を理解するために必要なデータ、情報、コード、および分析ツールへのアクセスを世界的な気候研究コミュニティに提供することである。 ESGFため、エネルギー省(DOE)の地球システム・グリッド・センターEnabling技術(ESG-CET)チームが、エクサスケールの気候データを管理し、アクセスするためのプロダクション環境を開発し、提供した。このプロダクション環境は、解析と可視化ツールだけでなく複数の気候モデルソース、海洋モデルデータ、観測データを世界的なコミュニティに提供している。

データの保有およびサービスは、オーストラリア国立大学国立計算基盤、英国大気データセンター、国立海洋大気庁地球流体力学研究所、Max Planck気象研究所、ドイツ気候計算センター、航空宇宙局ジェット推進研究所、国立海洋大気庁などのようなパートナーサイトだけでなく、ANL 、LANL 、LBNL/NERSC 、LLNL/PCMDI 、NCARおよびオークリッジ国立研究所のESG-CETサイトを含む複数のサイトに分散されている。

最近の報告を執筆した初期のESG-CETパートナーのひとつ、南カリフォルニア大学の主任研究者、Ann Louise Chervenakによると、 「ESGFソフトウェアは、その広範な採用、連合化機能および幅広い開発者基盤により気候コミュニティ内の他の合作の知識システムから区別されます。それは地球気候コミュニティ内の最も重要かつ最大のデータセットを含む現在の気候データの保有のための主要な源であり、そして ー その開発が続くと仮定して ー 私たちはそれが同様に将来の気候データ保有のための主要な源であることを期待しています。」

「実現技術のためのDOE SciDACの地球システムグリッドセンター」と言うタイトルの南カリフォルニア大学情報科学研究所による最終報告書では、「Chernavakは、地球システムグリッドの包括的な範囲と地球気候科学を促進するための多くの方法を伝えています。」

「私たちが開発活動から生産と運用に移行したように、 ESG-CETチームはすべてのユーザが理解し、処理し、価値を引き出し、視覚化および/または他の人にそれを伝えようとすることを探し求めるために全データを利用できるようにする使命があります。これは勿論、資金調達がいくつかのレベルで継続する場合です。」と報告は言う。「この継続的な活動は、範囲や複雑さで不安となるのもかかわらず、数値気候モデルの結果の価値と将来的な国内および国際的な気候・評価報告書のための気候観測を大幅に拡大するでしょう。ESG-CETチームはまた、例えば、最後の気候変動に関する政府間パネル(IPCC)評価のための50テラバイト以下から、次のIPCC評価のための数ペタバイトに至るまでのような、急速に増加する気候シミュレーションの規模と成長する観測データに起因する大幅な技術的課題に直面しています。指数関数的な技術変化と気候データ解析での精密化の急成長の世界において、ESGFのような基盤が適切かつ有益なままにしておくために、常に進化しなければなりません。 」

プロジェクトの重要な役割にもかかわらず、この最終論文はまた、ESG-CETの資金の流れの終わりを示している。しかし、彼らが支援して作成したシステムは生き続ける。ESG-CETの主な目的は、分散ノードのピア・ツー・ピアシステムを実装することであった。このモデルは、システム情報の管理と軽量なメッセージングシステムを介してモジュラーとプラグイン可能なコンポーネントで構成されている分散ノード間で共有し、拡散させるデータ要求の実行を可能とする。

重要な地球科学研究を支援することは、地球システムグリッド連盟(ESGF)のピア・ツー・ピア(P2P)プロジェクトの元で続けられている。 ESGF.orgウェブサイトごとに、「 ESGF P2Pは、世界中へ分散するために大規模なデータ管理を処理するように特別に設計されたコンポーネントアーキテクチャです。コンピュータ科学者と気候科学者のチームは、複数の場所やソースから気候データを提供するための運用システムを開発しました。モデルシミュレーション、衛星観測、および再解析成果は、すべてESGF P2P分散データアーカイブから提供されています。」

ESGFはまた、いくつかの大きな変化の真っ只中にある。：大規模な気候変動研究を支援するために知られ、 ESGFはすぐに21世紀の生活に重要な二つの追加のドメイン、生物学/薬理学およびエネルギーの研究、にサービスを提供する。