Россия поднялась с десятой на восьмую строчку в топ-500 мощнейших суперкомпьютеров мира. В рейтинг, как и в 2021 г., попали семь российских суперкомпьютеров «Яндекса», Сбербанка, МТС и МГУ. Продвинуться вперед удалось за счет ослабления позиций Южной Кореи и Голландии.

Россия улучшила позицию в Top500

Россия заняла восьмую строчку в новом Top500 самых производительных в мире суперкомпьютеров, улучшив свой результат, показанный в ноябре 2021 г., когда ей досталась десятая строчка. В новый рейтинг, опубликованный 30 мая 2022 г., вошли семь отечественных машин.

С ноября 2021 г. Россия не заявляла о запуске новых суперкомпьютеров. Поэтому восьмая строчка России досталась по той причине, что у Южной Кореи и Голландии по одному суперкомпьютеру выбыли из Top500.

Первое место в Top500 версии мая 2022 г. занял Китай (173 системы), США (127), Япония (34), Германия (31), Франция (22), Канада (14), Великобритания (12). За Россией в рейтинге следуют Италия, Нидерланды, Саудовская Аравия, Бразилия и Южная Корея – у каждой из этих стран по шесть суперкомпьютеров.

Таким образом, в Китае и США находятся почти две трети самых производительных суперкомпьютеров в мире.

Самые производительные суперкомпьютеры

Опубликовал Top500.org также рейтинг самых производительных суперкомпьютеров. Возглавил его американский Frontier с реальной производительностью на тесте Linpack 1,102 экзафлопсов (1 экзафлопс = 1 квинтиллион операций или 1018 с плавающей запятой в секунду). Он основан на новейшей архитектуре HPE Cray EX235a и оснащен процессорами AMD EPYC 64C 2GHz,. количество ядер — 8730112. Предполагается, что суперкомпьютер будет эксплуатироваться Министерством энергетики.

Два года подряд первое место доставалось Fugaku из японского Центра вычислительных наук RIKEN (R-CCS). Теперь система занимает вторую строчку с производительностью 442,01 Пфлопсов.

Третье место занял финский суперкомпьютер LUMI, установленный в центре EuroHPC в CSC в Финляндии – 151,90 Пфлопсов.

Также в Топ-10 попали еще четыре американских суперкомпьютера Summit, Sierra, Perlmutter, Selene. Есть в десятке два лучших китайских суперкомпьютера: Sunway TaihuLight, разработанный Национальным исследовательским центром параллельной вычислительной техники и технологий Китая (NRCPC) и Tianhe-2A, созданный Китайским национальным университетом оборонных технологий (NUDT). Попала в перечень и одна французская система Adastra.

Китайская интрига

Несмотря на триумф США, The New York Times пишет, что Top500 может быть нерелевантен из-за того, что Китай располагает куда более производительными системами, чем заявляет официально. Журналисты уверены, что КНР не предоставляет данных о китайских суперкомпьютерах экзафлопсного уровня для участия в авторитетном рейтинге. Такую стратегию они выбрали по той причине, что страна использует иностранные чипы в суперкомпьютерах и не хочет привлекать к себе внимание американских регуляторов.

В частности, как минимум, два китайских суперкомпьютера могут быть мощнее американского конкурента. Доказательством можно считать то, что специалисты из КНР на одном из недавних конкурсов за 304 секунды решили задачу по моделированию квантовой вычислительной схемы, которую бы лучший на тот момент американский суперкомпьютер решал 10 тыс. лет.

«Яндекс» вылетел из двадцатки

Что касается успехов российских разработчиков, в Top500 попал суперкомпьютер «Яндекса» «Червоненкис» — он занял 22-ю строчку, ухудшив позиции на три строчки (в ноябре 2021 г. он дебютировал на 19 месте). Реальная производительность машины составляет 21,53 Пфлопсов.

Ссылка: https://www.cnews.ru/news/top/2022-05-30_v_mirovom_tope_superkompyuternyh

 

Сложные климатические явления могут сильно влиять на продуктивность растительности, однако её прямая и запаздывающая реакции на сезонные сложные тепло-сухие и холодно-сухие явления остаются неясными. Авторы использовали модельные данные, сопоставленные с наблюдениями и учитывающие происходящие процессы, и проанализировали отклик продуктивности растительности на сложные события, связанные с осадками и температурой весной и летом в глобальных средних и высоких широтах. Обнаружена региональная асимметрия в прямых и запаздывающих эффектах сложных тепло-засушливых явлений. В высоких широтах (> 50° с.ш.) такие явления повышают продуктивность. Напротив, в средних широтах (23,5–50° с.ш./ю.ш.) комбинированные тепло-сухие явления снижают продуктивность, а комбинированные тепло-сухие вёсны могут вызывать и усиливать летние засухи, тем самым снижая летнюю продуктивность. Смешанные холодные и засушливые явления оказывают прямое и отсроченное неблагоприятное воздействие на продуктивность в средних и высоких широтах, превышающее воздействие отдельных холодных и засушливых явлений. Эти результаты подчёркивают преимущества многомерного взгляда на уязвимость растительности, поскольку осадки и температура часто взаимосвязаны и совместно влияют на растительность.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00455-0

 

Он более чем вдвое превосходит предыдущего лидера Top500

Рейтинг суперкомпьютеров Top500 обновился, и в нём появился новый лидер. Причём он более чем вдвое превосходит систему со второго места.

Итак, самым мощным суперкомпьютером в мире стал Frontier. Эта система установлена в Ок-Риджской национальной лаборатории.

Установка, созданная HPE Cray EX, опирается на новейшие процессоры Epyc 64C и ускорители Instinct MI250X, то есть построена на компонентах AMD. Это первый суперкомпьютер эксафлопсного уровня. Его производительность достигает 1,1 exaFLOPS.

Система Fugaku, которая была лидером рейтинга несколько лет, имеет производительность лишь 442 PFLOPS, то есть более чем вдвое меньше. При этом суперкомпьютер LUMI, замыкающий тройку лидеров, почти на порядок отстаёт от Frontier, имея производительность в 151,9 PFLOPS. К слову, LUMI основан ровно на тех же компонентах, что и Frontier, просто количество CPU и GPU меньше.

 

Ссылка: https://www.ixbt.com/news/2022/05/30/v-mire-pojavilsja-pervyj-superkompjuter-jeksaflopsnogo-urovnja-frontier-sobran-na-komponentah-amd----.html

 

 

Февраль 2020 года был аномально теплым в районе Антарктического полуострова, и была зарегистрирована одна из самых интенсивных волн тепла, когда-либо зарегистрированных в Западной Антарктиде. Это событие характеризовалось беспрецедентными региональными аномалиями средней температуры (+4,5°C) над Антарктическим полуостровом в период с 6 по 11 февраля 2020 года и самой высокой локальной температурой в континентальном антарктическом регионе. Взяв аналоги потока события из прошлого (1950–1984 гг.) и недавнего (1985–2019 гг.) периодов реанализа ERA5, авторы количественно определили роль недавнего изменения климата в величине этой шестидневной региональной волны тепла. Результаты показывают, что волны тепла, подобные волне 2020 году, над Антарктическим полуостровом в настоящее время как минимум на ~0,4°C теплее, чем в прошлый период, что представляет собой увеличение магнитуды примерно на 25%. Учитывая наблюдаемые условия атмосферной циркуляции, вероятность возникновения шестидневных средних региональных аномалий выше ~2°C увеличилась в десять раз с 1950–1984 гг. Усугубление этого явления можно в значительной степени отнести на счёт длительного летнего потепления Антарктического полуострова, а не недавних тенденций атмосферной циркуляции.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00450-5

 

Международный коллектив ученых, в состав которого вошли исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» разработал стандартизированную базу данных наземных потоков углекислого газа в арктических и бореальных экосистемах – ABCflux (Arctic-Boreal CO₂ fluxes). В нее вошли результаты измерений потоков углерода, проводимых на почти 250 участках, расположенных в тундрах, бореальных лесах и болотах Северного полушария. Данные, представленные в базе, собраны за период с 1989 по 2020 год и содержат более шести тысяч ежемесячных наблюдений. 

 

https://ksc.krasn.ru/news/sozdana_globalnaya_baza_dannykh_ezhemesyachnykh_nablyudeniy_za_potokami_ugleroda_v_nazemnykh_ekosist/

 

Современные климатические модели имитируют более высокие, чем наблюдаемые, температуры поверхности моря в системах апвеллинга на восточной границе, создавая систематические ошибки, имеющие серьёзные последствия для моделирования современного климата и прогнозов на будущее. Среди всех таких систем систематическая ошибка является самой большой в юго-восточной части тропической Атлантики. Авторы продемонстрировали всестороннюю оценку представления систем апвеллинга на восточной границе моделями CMIP6, включая модели с высоким разрешением (HighResMIP) и модели, обусловленные океаном (OMIP). Показано, что смещения в юго-восточной части тропической Атлантики остаются большими в моделях CMIP6, но уменьшаются в HighResMIP, при этом модели OMIP обеспечивают наилучшие характеристики. Анализ свидетельствует, что как только ошибки локального воздействия будут уменьшены, основной источник систематических ошибок в этом регионе будет находиться в экваториальной части Атлантического океана. Это исследование показывает, что более высокое разрешение модели помогло уменьшить локальное происхождение смещения температуры поверхности моря в юго-восточной части тропической Атлантики, но для достижения прогресса потребуются дальнейшее усовершенствование физических схем моделей.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-022-00264-4

 

Заметные изменения в зимней арктической атмосферной циркуляции произошли за последние несколько десятилетий. Несмотря на важность недавнего исчезновения арктического морского льда для понимания современных изменений климата средних широт Северного полушария, остаётся неясным, влияет ли оно и, если да, то каким образом, на изменения климата. В этом исследовании модель регионального масштаба используется для отделения прямого влияния морского льда от естественной изменчивости крупномасштабной атмосферной циркуляции. Результаты показывают, что в ответ на потерю морского льда увеличение геопотенциальной высоты в средней и верхней тропосфере является устойчивым при моделировании, но величина отклика сильно зависит от фонового состояния атмосферы. В большинстве случаев атмосферное потепление, вызванное исчезновением морского льда, удерживается у поверхности из-за высокой вертикальной устойчивости зимней арктической нижней тропосферы, что, соответственно, приводит к небольшому отклику геопотенциальной высоты. Однако, когда система низкого давления расположена над Баренцевым морем, относительно слабая устойчивость не препятствует восходящему переносу поверхностного потепления, вызывая значительно большее увеличение геопотенциальной высоты. Эта сильная зависимость отклика атмосферы от её состояния, которая также обнаруживается в недавних исследованиях с использованием модельных экспериментов глобального масштаба, подчёркивает важность точного представления фонового состояния атмосферы для оценок влияния морского льда при численном моделировании.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-12783-4

 

Тропосферные антропогенные аэрозоли являются вторым по величине фактором воздействия на изменение климата, но с высокой степенью неопределённости из-за их пространственно-временной изменчивости и сложных оптических свойств. В этом обзоре авторы обобщают понимание наблюдений за аэрозолями и их радиационными и климатическими эффектами. Аэрозоли компенсируют примерно одну треть эффекта потепления, обусловленного антропогенными парниковыми газами. Тем не менее, в регионах с высокой долей поглощающих аэрозолей, таких как Южная Америка, Восточная и Южная Азия, может происходить существенный сезонный разогрев атмосферы. Внутреннее перемешивание и вертикальное распределение аэрозолей, изменяющих как прямое воздействие, так и взаимодействие между ними и облаками, могут ещё больше усилить этот разогрев. Несмотря на множество исследований взаимодействий аэрозолей и облаков, в оценках общего аэрозольного воздействия всё ещё существует по крайней мере 50-процентный разброс. Эта сохраняющаяся неопределённость частично связана с неточностями измерений антропогенного и естественного поглощения аэрозолей, а также с малоизученным воздействием аэрозолей на облака. Космическое, многоугольное поляризационное и активное дистанционное зондирование нового поколения в сочетании с наблюдениями на месте (in situ) открывают возможности для большего сокращения погрешностей характеристик рассеяния, поглощения и распределения аэрозолей по размерам, тем самым способствуя совершенствованию моделей для уточнения оценок воздействия аэрозолей и климатических воздействий.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-022-00296-7

 

Увеличение содержания органического углерода в почве в естественных и культивируемых экосистемах предлагается в качестве естественного климатического решения для ограничения глобального потепления. Динамика содержания органического углерода в почве определяется многими факторами, такими как изменения в землепользовании, управление земельными ресурсами и изменение климата. Количество дополнительного углерода, потенциально хранящегося в почве, является предметом многочисленных споров в научном сообществе. Авторы представляют глобальную базу данных, в которой собраны результаты 217 метаанализов, обобщающих влияние управления земельными ресурсами, изменений в землепользовании и изменения климата на содержание органического углерода в почве. Сообщается в общей сложности о 15 857 элементах, 6 550 из которых напрямую связаны с углеродом в почве, а 9 307 - с другими связанными с почвой или растениями переменными. База данных дополнительно синтезирует результаты 13 632 уникальных первичных исследований в более чем 150 странах, которые использовались в метаанализах. Метаанализы были классифицированы по типам вмешательства, землепользования, последствий, стран и регионов. Эта база данных помогает понять движущие силы секвестрации содержания органического углерода в почве, связанные с этим сопутствующие выгоды и потенциальные недостатки, а также является полезным инструментом для определения будущих глобальных политических решений в области изменения климата.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-022-01318-1

 

Бореальные леса содержат около половины запаса углерода (C) наземных лесов во всём мире, и поэтому они играют огромную роль в глобальном цикле углерода. Таким образом, точное прогнозирование глобального баланса углерода требует понимания потоков углерода в бореальных деревьях и того, как они реагируют на изменение климата. Хотя взаимосвязь между климатом и ростом бореальных деревьев в целом нестационарна, остаётся неизвестным, верно ли то же самое в отношении взаимосвязей между климатом и потоками углерода. 

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-022-00308-6