Gdzie nad Rosją będzie padało? Pentagon inwestuje w superkomputery do pogody [TAKA CIEKAWOSTKA]

Zdolności amerykańskiego wojska w zakresie prognozowania pogody właśnie zostały poważnie zwiększone. Zaczęły działać dwa nowe superkomputery, których wyłącznym zadaniem będzie określanie z dużą precyzją jaka będzie pogoda na praktycznie całym świecie.

Oba nowe superkomputery zaczęły działać na początku lutego w centrum badawczym Oak Ridge w Tennessee. Powstało ono podczas II wojny światowej w ścisłej tajemnicy i w ekspresowym tempie w celu produkcji materiałów rozszczepialnych do broni jądrowej. Po zakończeniu zimnej wojny i znacznemu ograniczeniu przemysłu jądrowego w USA, w Oak Ridge zaczęło się pojawiać coraz więcej superkomputerów. Dzisiaj to jedno z ich największych skupisk w USA.

Cały szereg superkomputerów w Oak Ridge działa na rzecz Pentagonu. Te najpotężniejsze symulują eksplozje broni jądrowej, co pozwala zrezygnować z realnych testów. Zadanie tych dwóch najnowszych, czyli prognozowanie pogody, może się wydawać przy tym banalne. Jednak dla codziennej sprawności wojska USA efekty ich pracy będą miały niebanalne znaczenie.

Biliardy obliczeń na sekundę

Nowe superkomputery nazwano Fawbush i Miller, od nazwisk dwóch zasłużonych amerykańskich wojskowych meteorologów z połowy XX wieku. Zapisali się między innymi pierwszą prognozą tornada w 1948 roku, która pozwoliła uniknąć ofiar i zniszczeń w bazie Tinker w Oklahomie. Ich możliwości w tamtych czasach były bardzo ograniczone. Dopiero co zaczęto używać radarów pogodowych, ale wszystkie obliczenia robiono ręcznie. Obaj meteorolodzy byli więc początkowo bardzo ostrożni w ogłaszaniu swoich prognoz z obawy przed pomyłką.

Ich następcy mają do dyspozycji zupełnie inne narzędzia. Oba nowe superkomputery mają wspólnie moc obliczeniową wynoszącą 7,2 petaflopa. Oznacza to w uproszczeniu zdolność do wykonania 7,2 biliarda operacji obliczeniowych na sekundę. Nie jest to światowa czołówka superkomputerów, ponieważ ten najszybszy, japoński Fugaku, osiągnął już 442 petaflopy. Jednak nadal jest to bardzo duża moc obliczeniowa, prawie trzy razy przewyższająca polskiego rekordzistę, Prometheusa z Akademii Górniczo-Hutniczej. Ponad sześć razy większa od tego, co oferował dotychczasowy sprzęt dla amerykańskich wojskowych meteorologów. Budowa obu superkomputerów kosztowała 25 milionów dolarów.

Jak opisują sami wojskowi, sprzęt ma pozwolić im wejść w "nową erę" prognozowania pogody. I to na większości powierzchni Ziemi. Dotychczasowy sprzęt umożliwiał im tworzenie prognoz z rozdzielczością 17 kilometrów. Czyli mogli symulować, jaka będzie pogoda w punktach odległych o siebie o 17 kilometrów. Na tej bazie tworzono uśrednione prognozy dla danego obszaru. Teraz ta rozdzielczość miała spaść do 10 kilometrów, prawie dwukrotnie podnosząc precyzję prognoz.

Nowe superkomputery mają służyć też do symulowania zmian w pokrywie chmur. - Planujemy to osiągnąć przy użyciu nowych modeli fizycznych, czego nie można było robić przy użyciu obecnych metod - piszą wojskowi meteorolodzy w oficjalnym komunikacie. Superkomptery mają też służyć do tworzenia globalnego modelu hydrologicznego, pozwalającego przewidywać występowanie powodzi i po prostu poziom wody w rzekach.

Dane do obliczeń pochodzą ze specjalnych wojskowych satelitów meteorologicznych, obsługiwanych i kontrolowanych przez cywilną agencję NOAA (Narodowa Agencja Atmosfery i Oceanów). Obecnie trwają prace nad ich nową generacją, która ma być wysyłana w kosmos około 2023 roku. Wówczas możliwości wojskowych meteorologów jeszcze się powiększą.

Zdjęcie testu Castle Bravo. Ładunek miał moc 15 megaton i był najsilniejszym w historii USA. Twórca koncepcji ataku jądrowego na huragany postulował użycie czegoś w tym styluAtomówką w Huragan? Były takie plany

Tysiące ludzi zajmujących się pogodą

Wszystkie te inwestycje służą 557. Skrzydłu Pogodowemu, jednostce lotnictwa wojskowego USA. Utworzono je w 1943 roku ze znacznie mniej ambitnym zakresem zadań, ale do dzisiaj znacznie się on rozrósł i 557. Skrzydło zapewnia prognozy pogody dla całego wojska oraz służb wywiadowczych USA. Na całym globie. Służy w nim 1,4 tysięcy ludzi i ma roczny budżet sięgający 183 milionów dolarów. Główna baza znajduje się w Offutt w Nebrasce (która została częściowo zalana przez wezbraną rzekę w 2019 roku). Dodatkowo swoich oddzielnych meteorologów ma US Navy w ramach Dowództwa Morskiej Meteorologii i Oceanografii, w którym łącznie służy 2,5 tysiąca żołnierzy oraz cywilów.

Służba jako wojskowy meteorolog może się nie wydawać specjalnie porywająca, ale jest niezwykle ważna. Nawet na współczesnym polu walki, nasyconym zaawansowaną elektroniką, pogoda może odegrać ogromną rolę. Gęste niskie chmury czy mgła mogą istotnie utrudnić działanie lotnictwa, a nawet wojsk lądowych. Burza piaskowa może mieć katastrofalny wpływ na misje przy użyciu śmigłowców. Silne opady deszczu mogą istotnie utrudnić poruszanie się w terenie. Powódź czy wezbrane rzeki mogą utrudnić lub uniemożliwić ich przekroczenie. Silny sztorm czy tajfun mogą być zagrożeniem dla mniejszych okrętów albo uniemożliwić starty z nawet największych lotniskowców.

Przykłady można mnożyć, ale ich istota jest taka, że pomimo wszystkich naszych nowoczesnych narzędzi nadal jesteśmy zależni od kaprysów matki natury. Ta strona konfliktu, która będzie dysponować lepszymi prognozami o tym, jakie one będą, może zyskać niebagatelną przewagę.

Działalność wojskowych meteorologów ma też wielkie znaczenie teraz, w czasach pokoju. Amerykańskie wojsko na przestrzeni kilku ostatnich lat otrzymało mnóstwo bolesnych ciosów od natury. Chodzi głównie o różne klęski żywiołowe uderzające w bazy na terenie USA. Pentagon już od lat uważa, że ze względu na zmiany klimatu i coraz częstsze występowanie gwałtownych zjawisk atmosferycznych, trzeba być w stanie dobrze się na nie przygotować. Choćby jak w przypadku potężnego huraganu, który w 2018 roku zdewastował jedną z największych baz lotnictwa w Tyndall na Florydzie. Szkody oszacowano na 4,7 miliarda dolarów. Mogłyby być znacznie większe, gdyby na czas nie ewakuowano całego personelu i kilkudziesięciu niezwykle kosztownych myśliwców F-22 oraz szeregu innych maszyn.

W przypadku Amerykanów sprawa jest o tyle bardziej skomplikowana, że ich wojsko działa w wymiarze globalnym. Muszą być więc w stanie prognozować pogodę na większości planety.

F-22 w uszkodzonym hangarzeHuragan zdewastował bazę F-22. Bezcenne myśliwce wśród ruin

Pogoda ma znaczenie

Znaczenie wojskowego prognozowana pogody dobrze pokazują historie z okresu II wojny światowej. Toczyła się wówczas w skali mikro o uniemożliwienie niemieckiemu wojsku gromadzenia informacji na temat pogody na północnym Atlantyku. Rozgrywała się tam niezwykle ważna dla przebiegu wojny bitwa konwojowa. Dobre prognozy pogody umożliwiały niemieckim okrętom podwodnym skuteczniejsze polowanie na alianckie statki handlowe. III Rzesza starała się więc jak mogła uzyskiwać dane za sprawą zakamuflowanych statków badawczych, specjalnie zmodyfikowanych kutrów, niewielkich stacji pogodowych umieszczonych na wyspach za kołem podbiegunowym czy nawet automatycznych na terenach kontrolowanych przez aliantów. Większość starań Niemców miała bardzo ograniczony i krótkotrwały efekt.

W nowszej historii możliwe katastrofalne skutki braku dobrej prognozy pogody pokazuje operacja Orli Szpon. W 1980 roku Amerykanie próbowali dokonać karkołomnego rajdu na Teheran, celem uwolnienia zakładników przetrzymywanych przez islamskich rewolucjonistów. W czasie lotu do celu część kombinowanej formacji śmigłowców i samolotów wpadła w nieprzewidzianą burzę piaskową. Lecący na małej wysokości piloci tych pierwszych mieli poważne problemy z orientacją a ich maszyny zużywały więcej paliwa niż przewidziano. Wszystko to było istotnymi czynnikami, które doprowadziły do katastrofalnego finału i przerwania operacji. Ośmiu amerykańskich żołnierzy zginęło w zderzeniu śmigłowca i samolotu. Jednym z wniosków na przyszłość była konieczność poważniejszego przykładania się do prognozowania pogody.

Wydawanie setek milionów dolarów na ten cel i inwestowanie w superkomputery nie powinno więc specjalnie dziwić. Pentagon dysponuje ogromnymi funduszami, rzędu 700 miliardów dolarów rocznie, więc może sobie pozwolić na taki w sumie niewielki wydatek.

Zobacz wideo