Earth System Modeling Framework

Den ESMF er open source-software til at bygge klima, numerisk vejr forudsigelse, data assimilation og andre naturvidenskabelige Earth softwareprogrammer. Disse programmer er beregningsmæssigt krævende og normalt kører på supercomputere. Den ESMF betragtes som en teknisk lag, integreret i en sofistikeret fælles modellering infrastruktur for interoperabilitet. Andre aspekter af interoperabilitet og fælles infrastruktur omfatter: fælles forsøgsprotokoller, fælles analytiske metoder, fælles dokumentation standarder for data og data herkomst, fælles arbejde fl ow og delte model komponenter.

Om ESMF

Den ESMF Projektet er kendetegnet ved sin stor vægt på fællesskabet regeringsførelse og distribueret udvikling, og ved en mangfoldig kundebase, der omfatter modellering grupper fra universiteter, store amerikanske forskningscentre, National Weather Service, Department of Defense, og NASA. Den ESMF udviklingsteam var centreret på NCAR indtil 2009, hvorefter den flyttede til NOAA Earth System Research Laboratory.

Formål

ESMF øger interoperabiliteten af ​​Jordens videnskab modellering software udviklet på forskellige steder og fremmer genbrug af kode. Idéen er at omdanne distribueret, specialiseret viden og ressourcer ind i et samarbejde, integreret modellering samfund, der fungerer mere effektivt, kan løse en bredere vifte af problemer mere effektivt og er mere lydhøre over for samfundsmæssige behov.

Softwarearkitektur

ESMF bygger på principper om komponent-baseret software engineering. Komponenterne i en ESMF softwareprogram normalt repræsenterer store fysiske domæner såsom atmosfæren, havet, kryosfære eller jordoverfladen. Nogle modeller repræsenterer også specifikke processer som komponenter. I ESMF, kan komponenter oprette og drive andre komponenter, så et hav biogeokemi komponent kan være en del af en større ocean komponent.

Den software, der forbinder fysiske domæner kaldes en kobling i systemet Jorden modellering samfund. Koblinger følger mægleren mønster og tage udgangene fra en komponent, og omdanne dem til de input, der er nødvendige for at køre en anden komponent. Transformationer kan omfatte enhed konverteringer, gitter interpolation eller remapping, fusioner eller andre specialiserede transformationer. I ESMF, koblinger er også softwarekomponenter.

Capabilities

ESMF repræsenterer brugerdata i form af dataobjekter såsom gitre, marker, og arrays. De brugerdata inden for en komponent kan kopieres eller refereres ind i disse ESMF objekter. Når brugeren data er en del af et ESMF dataobjekt kan rammebetingelser metoder anvendes til at transformere og overføre data som krævet til andre komponenter i systemet. Dette sker som regel inden for en kobling komponent.

Grid interpolation og remapping er centrale forsyningsvirksomheder af ESMF. Interpolation vægte kan genereres i ESMF hjælp bilineær interpolation, finite element patch opsving, og konservative remapping metoder.

ESMF kan knytte metadata med dataobjekter. Metadata, i form af navn og værdi par, bliver grupperet i pakker, som kan skrives ud i XML og andre standard formater. ESMF metadata pakker er baseret på lokalsamfundet konventioner, herunder klima- og Prognose Metadata-konventionerne og METAFOR Common Information Model.

Historie

Den ESMF samarbejdet havde sine rødder i den fælles Modeling Infrastructure arbejdsgruppe, et ufinansieret, folkelige indsats for at undersøge mulighederne for at styrke samarbejde udvikling Earth-system model. Den CMIWG tiltrak bred deltagelse fra store vejr og klima modellering grupper i forskning og operative centre. I en række møder afholdt fra 1998 til 2000 CMIWG medlemmer etablerede generelle krav og et foreløbigt design for en fælles framework.

I september 2000 NASA Earth Science Technology Office frigivet en opfordring, der opfordrede til oprettelsen af ​​et ESMF. En kritisk masse af CMIWG deltagerne enige om at udvikle en koordineret indsats, baseret på deres Stråmand ramme design og indsendes tre forbundne forslag. Den første fokuserede på udvikling af de centrale ESMF software, den anden om indsættelse af Jordens videnskab modellering applikationer, og den tredje om indsættelse af ESMF data assimilation applikationer. Alle tre forslag blev finansieret ved et kollektivt niveau på $ 9,8 over en treårig periode. Som ESMF projektet tog fart, det erstattede CMIWG som omdrejningspunkt for udvikling af samfund modellering infrastruktur.

I den periode, NASA finansiering, ESMF holdet udviklet en prototype af rammerne og brugte det i en række eksperimenter, som viste kobling af modellering komponenter fra forskellige institutioner. ESMF blev også brugt som grundlag for opførelsen af ​​en ny model, GEOS-5 atmosfæriske almindelige kredsløb model på NASA Goddard.

Som i slutningen af ​​den første finansiering cyklus for ESMF nærmede, dets samarbejdspartnere skrev en projektplan, der beskrev, hvordan ESMF kunne overgangen til en organisation med flere instanser sponsorat for sin næste finansiering cyklus. Større nye femårige bevillinger kom fra NASA, gennem modellering Analyse og forudsigelse program for klimaændringer og variabilitet, og fra det amerikanske forsvarsministerium Battlespace Environments Institute. NSF fortsatte finansiering del af udviklingsteamet gennem NCAR core fonde. Mange mindre ESMF-baseret program vedtagelse projekter blev finansieret i domæner så forskellige som rummet vejr og sedimenttransport.

Også i slutningen af ​​den første finansiering cyklus, de ESMF samarbejdspartnere skrev en hvidbog om fremtidige Kørselsvejledning til ESMF. Dette papir dannede grundlag for et forslag til NSF at kombinere ESMF med datatjenester til at skabe et beregningsmæssige miljø, der understøtter en end-to-end modellering arbejdsgang.

  0   0

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha