Www.cptec.inpe.br CPTEC CENTRO DE PREVISÃO DO TEMPO E ESTUDOS CLIMÁTICOS Detalhes da Execução do GBRAMS Jairo Panetta setembro de 2005.

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1 www.cptec.inpe.br CPTEC CENTRO DE PREVISÃO DO TEMPO E ESTUDOS CLIMÁTICOS Detalhes da Execução do GBRAMS Jairo Panetta setembro de 2005

2 www.cptec.inpe.br Climatologia Médias (tipicamente uma por mês) de determinadas variáveis (temperatura, precipitação, umidade, etc...) de cada ponto de grade. Climatologia de X anos significa que as médias são obtidas sobre dados de X anos. Permite prever clima a partir de anomalias (diferenças entre a previsão e a climatologia), potencialmente eliminando viés do modelo previsor. Geraremos climatologia de um modelo meteorológico (BRAMS) para determinadas áreas do país, com resolução de 40 km, com parâmetros de execução fixos, alimentado por modelo global do CPTEC com resolução de 200 km.

3 www.cptec.inpe.br Formas de Climatologia IRI: Uma execução contínua do modelo por X anos. Médias mensais sobre os X anos de cada mês (colapsa anos). ECMWF: Uma execução de 3 meses do modelo iniciada a cada mês e ano dos dados de entrada (12X execuções de 3 meses). Médias de cada um dos 3 meses das execuções iniciadas no mesmo mês (colapsa anos). Em qualquer caso, variando a data de início do modelo global, geram-se previsões distintas (membros). Qualquer climatologia computa média sobre todos os membros. Geraremos climatologia sobre 50 anos, 3 membros. Propomos iniciar com formato IRI. Se houver tempo, ECMWF.

4 www.cptec.inpe.br Áreas Geográficas Brasil particionado em três regiões: Norte Nordeste Sudeste e Sul Duas propostas de grade para cada região: Otimizada (Pedro) Usuários reais (Enio e Pedro) e potenciais (Jaci) Duas grades em cada execução: Grade externa cobrindo área de dados do CPTEC; Grade interna (otimizada ou usuários)

5 www.cptec.inpe.br Norte Otimizada70x54 Usuários78x54

6 www.cptec.inpe.br Nordeste Otimizada54x46 Usuários82x82

7 www.cptec.inpe.br Sul - Sudeste Otimizada58x58 Usuários68x74

8 www.cptec.inpe.br Forma de Execução BRAMS permite interromper integrações e recomeçar (checkpoint-restart). Proponho interromper a cada ano. Regiões com execução independente (três execuções por ano e membro). Há 3 áreas geográficas e 3 membros (nove grupos de execução). 50 execuções de um ano em cada grupo. Total: 450 execuções (50 execuções dependentes em cada um dos 9 grupos independentes) Há script de execução gerado pelo Eugênio + Roberto + LAC

9 www.cptec.inpe.br Custos - Usuários Por dia (s) Por ano (dias) 10 anos, 3 membros (dias) Norte3901,6549,4 Nordeste5952,5175,41 Sul4601,9458,30 Soma6,10183,13 Por cluster2,0361,04 17 Xeon 2,6 GHz, 1GB – Fase Initial

10 www.cptec.inpe.br Custos - Otimizada Por dia (s) Por ano (dias) 10 anos, 3 membros (dias) Norte3551,5039,23 Nordeste2601,1032,95 Sul3101,3139,29 Soma3,91117,23 Por cluster1,3039,08 17 Xeon 2,6 GHz, 1Gb – Fase Initial

11 www.cptec.inpe.br Detalhes da Execução - I Portal mantém lista de tarefas. Classifica cada tarefa em: Aguardando anteriores Pronta a executar Em execução Concluída Aceita Portal escolhe o cluster com menor carga para enviar tarefa. Portal mantém uma tarefa em execução por cluster. Portal é alimentado com novas tarefas em duas situações: Inicialização Tarefas concluídas mas rejeitadas Um grupo de 10 anos para cada proposta de middleware 40 a 60 dias de integração (acrescentar geração de dp, iv, sfc)

12 www.cptec.inpe.br Detalhes da Execução - II Cálculo da climatologia de duas formas: Médias calculadas nos clusters durante integração (esquema 1) Médias calculadas no portal após execução (esquema 2) Vantagens e desvantagens: Esquema 1 reduz tráfego e disco mas dificulta verificação; Esquema 2 aumenta tráfego e disco mas permite melhor verificação Discos durante uma execução (estimado para grade N otimizada): 5 GB para esquema 1 90 GB para esquema 2 133 GB para todos os dados gerados pelo global Sugiro reservar pelo menos 400 GB de discos em cada cluster Tráfego de dados em uma execução (estimado para grade N otimizada): 716 MB no primeiro esquema 86 GB no segundo esquema

13 www.cptec.inpe.br Detalhes da Execução - III Fases de cada processamento: geraDP.sh transforma arquivos gamrams em arquivos dp BRAMS em modo MAKESFC produz arquivos de superfície e sst BRAMS em modo MAKEVFILES gera arquivos iv BRAMS em modo INITIAL gera previsão RAMSPOST pós-processa previsão e GRADS gera figuras Otimizações possíveis: Número de processadores por execução INITIAL (única fase com tempo de execução medido) Eliminar fase geraDP Definir quais dados trafegar pela rede Escolher dentre os dois esquemas Falta experimentação básica Em poucas semanas