日本最快超級計算機剛剛取得了大風的突破。名古屋大學的研究人員使用該國最快的計算機在東京周圍發生的晴朗日子進行了空氣湍流模擬。
該團隊利用他們的發現使其更準確的預測模型，同時將其與飛行數據進行比較。
日本的超級計算機用於模擬風
空氣湍流在飛行過程中可能會令人沮喪，因為它即使在陽光明媚而無雲的一天也使飛機艙搖晃。儘管空氣湍流通常與惡劣的天氣有關，但也可以在晴朗的晴天發生。
即使沒有明顯的雲或其他氣象干擾，這些湍流的空氣運動也被稱為清除空氣湍流（CAT）。
儘管貓的確切原因尚不清楚，但風剪和大氣不穩定性被認為是主要貢獻者。
貓對航空安全構成了嚴重威脅。在原本安靜的日子裡，突然的湍流會造成乘客和機組人員的傷害，損壞飛機並干擾飛行行動。
因此，研究人員可以通過利用大型模擬（LES）來更好地理解CAT，這是一種用於模仿這些湍流的計算流體動力學方法。
但是，研究人員指出，儘管對空氣湍流的研究至關重要，但LES的最大問題之一是計算成本。需要高水平的處理能力來模擬LE中涉及的複雜相互作用。
研究團隊使用了一台Exascale計算機Fugaku超級計算機，用高分辨率LES錯綜複雜地模仿了創造湍流的過程。這是一台高性能的計算機，目前是世界上第二快的超級計算機。
超高分辨率模擬
研究人員在冬季在東京的哈內達機場對貓進行了超高分辨率的模擬，該貓是由低壓和附近的山脈帶來的。
他們發現，開爾文 - 赫爾姆霍爾茨不穩定性波，這是一種特殊的不穩定性，發生在兩層具有不同速度的空氣之間的界面上，是風速乾擾的原因。
執行計算後，團隊試圖驗證其模擬渦流是否與實際數據相匹配。在聲明中Nagoya大學的Ryoichi Yoshimura博士指出，東京地區有足夠的觀察數據來支持他們的發現。
Yoshimura補充說：“機場上有許多飛機飛行，這導致了許多有關動盪和震動強度的報導。”
該團隊還通過靠近東京的氣球使用了大氣觀察。使用當時記錄的搖動數據對計算進行了驗證。
Yoshimura說：“這項研究的結果應導致通過高分辨率模擬對湍流產生的原理和機制有更深入的了解，並使我們能夠更詳細地研究湍流對飛機的影響。”
Yoshimura補充說：“由於已經在有限的3D區域中顯示出明顯的湍流，因此如果提前知道存在主動湍流的存在，則可以通過調節飛行水平來進行路由。LES將通過提供更準確的湍流預測和實時預測來提供一種智能的飛行方式。”
團隊的發現是出版在《地球物理研究信》雜誌中。
