Zastosowanie metod przetwarzania równoległego do prognozowania stref zjawisk atmosferycznych niebezpiecznych dla transportu lądowego

• Autorzy: Chaładyniak D. , Jasiński J. , Krawczyk K. , Pietrek S. , Winnicki I.

Warianty tytułu

EN

Application of parallel processing methods to forecasting of zones of weather phenomena hazardous for land transportation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia oryginalną propozycję wykorzystania metod przetwarzania równoległego do analizy i prognozowania wybranych zjawisk i elementów meteorologicznych niebezpiecznych dla transportu lądowego. W badaniach zastosowano metodę Q-wektorów, która służy do wyznaczania obszarów występowania prądów pionowych, określania ich kierunku i intensywności. Obliczona na podstawie metody Q- wektorów funkcja frontogenetyczna wyznacza obszary frontogenezy i frontolizy, czyli strefy powstawania i zaniku frontów atmosferycznych kształtujących pogodę. Przetwarzanie danych z modeli numerycznych oraz pozyskiwanie i interpretacja zdjęć satelitarnych wymagają zastosowania wydajnych systemów obliczeniowych. Właściwym kierunkiem rozwoju wydaje się być budowa komputerów o strukturach równoległych. Filozofia przetwarzania równoległego polega na podziale programu na fragmenty, z których każdy wykonywany jest przez inny procesor, w wyniku czego cała operacja skraca się proporcjonalnie do liczby zastosowanych jednostek obliczeniowych. O skuteczności prognozowania procesów kształtujących pogodę decydują zarówno odpowiednie metodyki wyznaczania obszarów frontogenetycznych i frontolitycznych, jak również metody ich szybkiego, skutecznego i niezawodnego przetwarzania.

EN

The paper presents an original concept of application of parallel processing methodsto analysis and forecasting of some phenomena and meteorological elementswhich are hazardous for land transportation. The research is based on the Q-vectors method used for determination of zones of vertical air currents occurrence, intensity and direction. The frontogenetic function computedusing the Q-vectors methoddetermines areas of frontogenesis and frontolysis, i.e. the areas of atmosphericfronts generation or dissipation. Numerical weather prediction models’data processing and satellite imagery interpretationrequire high performance computingsystems. Building computers with parallel structures seems to be the right direction of development. Parallel processing philosophy is based on the division of the program code into fragments, each of which is executed by another processor, whereby the time needed for the whole operation is reduced in proportion to the number of computational units.The effectiveness of forecasting of the processes that shape weather is determined by both the appropriate methodology of determining the frontogenetic and frontolytic areas as well as by methods for their fast, efficient and reliable processing.

Słowa kluczowe

PL

przetwarzanie równoległe; prognozowanie; frontogeneza; frontoliza; Q-wektory

EN

parallel processing; forecasting; frontogenesis; frontolysis; Q-vectors

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 2747--2754, CD2
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wz.

Twórcy

autor

Chaładyniak D.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Instytut Geodezji, Zakład Systemów Informacji Geograficznej, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

autor

Jasiński J.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Instytut Geodezji, Zakład Systemów Informacji Geograficznej, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

autor

Krawczyk K.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Instytut Geodezji, Zakład Systemów Informacji Geograficznej, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

autor

Pietrek S.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Instytut Geodezji, Zakład Systemów Informacji Geograficznej, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

autor

Winnicki I.

• Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Instytut Geodezji, Zakład Systemów Informacji Geograficznej, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• 1. Chaładyniak D., Some aspects of parallel computing in geodesic and cartographic applications, Polish Journal of Environmental Studies, Vol. 15, No. 3c, 2006.
• 2. Chaładyniak D., Jasiński J., Q-vectors and frontogenetic function application to investigating atmospheric instabilities, Polish Journal of Environmental Studies,Vol. 16, No 2b, 2007.
• 3. Chaładyniak D., Winnicki I., Some element sof the Q-vectors theory from forecasting the frontogenesis and frontolysis processes, Polish Journal of Environmental Studies, Vol. 16, No 2b, 2007.
• 4. Dongarra J., Foster I., Fox G., Kennedy K., White A., Torczon L., Gropp W., The Sourcebook of Parallel Computing, Published by Morgan Kaufmann, November 2002.
• 5. Hajder M., Loutskii H., Stręciwilk W., Informatyka - wirtualna podróż w świat systemów i sieci komputerowych, Wydawnictwo WSIiZ, Rzeszów, 2002.
• 6. Hoskins B. J., Pedder M. A., The diagnosis of middle latitude synoptic development, Quart. J. Roy. Meteorol. Soc., vol. 106, p. 707-719, 1980.