نرم‌افزارهای شبیه‌سازی تغییرات آب و هوا

نرم‌افزارهای شبیه‌سازی تغییرات آب و هوا ابزارهای پیشرفته‌ای هستند که دانشمندان و محققان برای پیش‌بینی و تحلیل روندهای جوی و اقیانوسی از آن‌ها استفاده می‌کنند. این نرم‌افزارها با استفاده از مدل‌های ریاضی پیچیده، داده‌های جوی و زمینی، و فناوری‌های پردازشی قدرتمند، تغییرات آب و هوایی را در ابعاد مختلف زمانی و مکانی شبیه‌سازی می‌کنند. در ادامه، به معرفی چند نمونه از معروف‌ترین نرم‌افزارهای شبیه‌سازی تغییرات آب و هوا و ویژگی‌های آن‌ها می‌پردازیم.

نرم‌افزار Community Earth System Model (CESM)

CESM که توسط مرکز ملی تحقیقات جوی آمریکا (NCAR) توسعه داده شده است، یک مدل جامع و بسیار پیچیده از سیستم زمین است. این نرم‌افزار اجزای مختلفی از سیستم‌های طبیعی از جمله اتمسفر، اقیانوس‌ها، سطح زمین و یخ‌های قطبی را شبیه‌سازی می‌کند.

– ویژگی‌ها:

– مدل‌سازی در مقیاس بزرگ جهانی و محلی

– امکان تحلیل تغییرات طولانی‌مدت مانند تغییرات اقلیمی در دهه‌ها و قرن‌ها

– امکان بررسی تاثیرات فعالیت‌های انسانی مانند انتشار گازهای گلخانه‌ای

۲. نرم‌افزار Weather Research and Forecasting (WRF)

WRF یکی از پرکاربردترین نرم‌افزارهای شبیه‌سازی آب و هوا و جوی است که توسط NCAR و چندین موسسه دیگر توسعه داده شده است. این نرم‌افزار برای پیش‌بینی‌های کوتاه‌مدت تا میان‌مدت و شبیه‌سازی‌های هواشناسی استفاده می‌شود.

– ویژگی‌ها:

– مناسب برای مدل‌سازی‌های کوتاه‌مدت (مثلاً پیش‌بینی هوا برای چند روز آینده)

– دارای دقت و جزئیات بالا در پیش‌بینی‌های محلی و منطقه‌ای

– استفاده در تحلیل و پیش‌بینی تغییرات آب و هوایی منطقه‌ای

3. نرم‌افزار Global Circulation Model (GCM)

GCM یکی از معروف‌ترین مدل‌های جهانی برای شبیه‌سازی تغییرات آب و هوایی و الگوهای جوی در سطح جهانی است. این نرم‌افزارها به شبیه‌سازی حرکت جو، اقیانوس‌ها و تغییرات حرارتی سطح زمین می‌پردازند و برای پیش‌بینی‌های بلندمدت آب و هوایی استفاده می‌شوند.

بخوانید معرفی جامع نرم افزار ADS: ابزار طلایی مهندسان طراحی RF و مایکروویو ☀️

– ویژگی‌ها:

– تمرکز بر شبیه‌سازی در مقیاس جهانی

– مناسب برای پیش‌بینی‌های بلندمدت

– تحلیل اثرات تغییرات آب و هوایی ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای

4. نرم‌افزار Climate Prediction Model (CPM)

مدل CPM یکی دیگر از مدل‌های رایج در شبیه‌سازی آب و هوای جهانی و منطقه‌ای است. این نرم‌افزار بیشتر بر روی تغییرات اقلیمی و تحلیل داده‌های بلندمدت تمرکز دارد و برای بررسی اثرات تغییرات اقلیمی در دهه‌ها و قرن‌های آینده استفاده می‌شود.

– ویژگی‌ها:

– شبیه‌سازی تغییرات آب و هوایی در مقیاس زمانی بلندمدت

– استفاده از مدل‌های مختلف برای شبیه‌سازی تغییرات دما، بارش و الگوهای بادی

– مناسب برای تحلیل تغییرات آب و هوایی و تاثیرات آن بر محیط زیست

5. نرم‌افزار Regional Climate Model (RCM)

RCM برای شبیه‌سازی آب و هوای منطقه‌ای و محلی طراحی شده و با استفاده از داده‌های جهانی، تاثیرات اقلیمی در مقیاس‌های کوچک‌تر را بررسی می‌کند. این نرم‌افزارها در تحقیقاتی که نیاز به دقت و جزئیات بالای مکانی دارند، مانند بررسی تغییرات آب و هوایی در مناطق خاص، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

– ویژگی‌ها:

– شبیه‌سازی‌های دقیق و جزئی برای مناطق خاص

– امکان بررسی تاثیر تغییرات آب و هوایی در مناطق جغرافیایی خاص مانند شهرها، جنگل‌ها و کوهستان‌ها

– بررسی اثرات کوتاه‌مدت تا میان‌مدت آب و هوایی در مناطق کوچک‌تر

6. نرم‌افزار Model for Prediction Across Scales (MPAS)

MPAS یک مدل چندمقیاسی است که توسط NCAR و سایر موسسات ایجاد شده و امکان شبیه‌سازی تغییرات آب و هوایی و جوی در مقیاس‌های جهانی و محلی را فراهم می‌کند. این نرم‌افزار برای شبیه‌سازی‌های دقیق و با وضوح بالا از جو و اقیانوس‌ها استفاده می‌شود.

بخوانید سوپر کامپیوتر چیست؟

– ویژگی‌ها:

– انعطاف‌پذیری در شبیه‌سازی‌ها با وضوح بالا و در مقیاس‌های مختلف

– قابلیت شبیه‌سازی تغییرات جوی، اقیانوسی و جوی-اقیانوسی به‌صورت یکپارچه

– مناسب برای تحلیل اثرات تغییرات آب و هوایی بر اتمسفر و اقیانوس‌ها در مقیاس‌های محلی و جهانی

7. نرم‌افزار OpenFOAM

OpenFOAM به عنوان یک پلتفرم متن‌باز برای شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) نیز در شبیه‌سازی تغییرات جوی و اقلیمی کاربرد دارد. اگرچه بیشتر به‌عنوان نرم‌افزار CFD شناخته می‌شود، اما با تغییرات و تنظیمات خاص، قابلیت شبیه‌سازی‌های آب و هوایی نیز دارد.

– ویژگی‌ها:

– متن‌باز بودن و امکان سفارشی‌سازی برای نیازهای خاص

– مناسب برای شبیه‌سازی جریان‌های جوی و آبی در مقیاس کوچک

– انعطاف‌پذیری بالا برای استفاده در پژوهش‌ها و مطالعات مختلف

اهمیت استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی آب و هوایی

استفاده از این نرم‌افزارها مزایای زیادی در پی دارد. این ابزارها می‌توانند به درک بهتر از تغییرات آب و هوایی و پیش‌بینی روندهای آینده کمک کنند. از جمله مزایای اصلی آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

– پیش‌بینی و مقابله با بلایای طبیعی: شبیه‌سازی تغییرات آب و هوایی می‌تواند به پیش‌بینی بلایای طبیعی مانند سیل، طوفان و موج گرما کمک کند.

– سیاست‌گذاری‌های اقلیمی و زیست‌محیطی: نتایج این شبیه‌سازی‌ها می‌تواند به تصمیم‌گیران در تدوین سیاست‌های بهتر برای مقابله با تغییرات اقلیمی و کاهش تاثیرات مخرب کمک کند.

– افزایش آگاهی عمومی و علمی: شبیه‌سازی‌های آب و هوایی می‌تواند به افزایش آگاهی عمومی و درک علمی مردم از خطرات تغییرات اقلیمی و نیاز به اقدامات فوری کمک کند.

نتیجه‌گیری

بخوانید مقایسه متلب و پایتون به زبان ساده !

نرم‌افزارهای شبیه‌سازی تغییرات آب و هوا با مدل‌های ریاضی پیچیده و استفاده از داده‌های جوی، به محققان و سیاست‌گذاران کمک می‌کنند تا تغییرات آب و هوایی را به صورت دقیق‌تر و جامع‌تری شبیه‌سازی و تحلیل کنند. با پیشرفت فناوری و افزایش قدرت پردازشی، این نرم‌افزارها نقش بسیار مهمی در مقابله با چالش‌های آب و هوایی و پیش‌بینی‌های اقلیمی ایفا می‌کنند. شما میتوانید با اجاره ابرارایانه های قدرتمند تغیرات آب و هوایی را شبیه سازی و پیش بینی نمایید . مرکز اجاره ابرارایانه HPC-Center ارائه دهنده خدمات اجاره ابرکامپیوتر برای انجام انواع شبیه سازی تغیرات آب و هوایی میباشد.

لیست سیستم های مرکز اجاره ابررایانه HPC-Center.ir به همراه قیمت و مشخصات سخت افزاری :

رندرینگ:

کارت گرافیک	CPU-Thread	RAM (GB)	حافظه (GB)	CPU-Speed	ماهیانه(تومان)	هفتگی	روزانه
24 گیگ 3090	56	64	250 Nvme	2.40- 3.30 GHz	16,500,000	5,500,000	850,000
24 گیگ 3090	56	128	250 Nvme	2.40- 3.30 GHz	18,500,000	6,000,000	900,000
24 گیگ 3090	56	128	460 ssd+1T sata	2.40- 3.30 GHz	19,500,000	6,500,000	950,000
24 گیگ 3090 (دو عدد)	56	128	460 ssd+1T sata	2.40- 3.30 GHz	27,000,000	9,000,000	1,600,000

محاسباتی:

شماره	CPU-Thread	RAM (GB)	حافظه (GB)	CPU-Speed	ماهیانه(تومان)	هفتگی	روزانه
100	48	128	600+1.8 TB	2.70- 3.50 GHz	7,240,000	2,410,000	340,000
101	48	96	900	2.70- 3.50 GHz	6,030,000	2,010,000	400,000
102	48	128	300+1.8 TB	2.70- 3.50 GHz	7,240,000	2,410,000	460,000
103	48	128	300	2.70- 3.50 GHz	6,210,000	2,070,000	460,000
104	48	128	600	2.70- 3.50 GHz	6,380,000	2,120,000	460,000
105	48	128	600	2.70- 3.50 GHz	6,380,000	2,120,000	460,000
106	48	128	900	2.70- 3.50 GHz	6,210,000	2,070,000	460,000
107	48	128	900	2.70- 3.50 GHz	6,210,000	2,070,000	460,000
108	48	64	300	2.50- 3.30 GHz	5,170,000	1,720,000	460,000
109	56	64	120	2.40- 3.30 GHz	5,170,000	1,720,000	460,000
110	56	128	120	2.40- 3.30 GHz	6,720,000	2,240,000	460,000
111	56	64	300	2.40- 3.30 GHz	5,340,000	1,780,000	460,000
	56	64	300	2.40- 3.30 GHz	5,340,000	1,780,000	460,000
112	56	64	300+1.8 TB	2.40- 3.30 GHz	6,720,000	2,240,000	460,000
113	56	64	600	2.40- 3.30 GHz	5,520,000	1,840,000	460,000
114	56	64	600	2.40- 3.30 GHz	5,520,000	1,840,000	460,000
115	56	64	900	2.40- 3.30 GHz	5,690,000	1,890,000	460,000
116	56	64	900	2.40- 3.30 GHz	5,690,000	1,890,000	460,000
117	56	64	900	2.40- 3.30 GHz	5,690,000	1,890,000	460,000
118	56	64	900	2.40- 3.30 GHz	5,690,000	1,890,000	460,000
119	56	64	600+1.8 TB	2.40- 3.30 GHz	6,900,000	2,300,000	460,000
120	56	128	600	2.40- 3.30 GHz	6,550,000	2,180,000	460,000
121	72	64	250	2.30- 3.60 GHz	8,280,000	2,760,000	570,000
122	72	64	900	2.30- 3.60 GHz	8,280,000	2,760,000	570,000
1	16	4	300	2.40-2.70 GHz	780,000	260,000	65,000
2	16	12	300	2.40-2.70 GHz	1,110,000	370,000	92,500
3	16	24	292	2.40-2.70 GHz	1,500,000	500,000	125,000
4	24	32	600	2.40- 2.70 GHz	1,980,000	660,000	165,000
5	24	24	300	2.50- 2.90 GHz	1,890,000	630,000	157,500
6	24	24	292	2.50- 2.90 GHz	1,890,000	630,000	157,500
7	24	24	292	2.50- 2.90 GHz	1,890,000	630,000	157,500
8	24	24	300	2.50- 2.90 GHz	1,890,000	630,000	157,500
9	24	24	300	2.50- 2.90 GHz	1,890,000	630,000	157,500
10	24	24	300	2.50- 2.90 GHz	1,890,000	630,000	157,500
11	24	24	300	2.50- 2.90 GHz	1,890,000	630,000	157,500
12	24	24	300	2.50- 2.90 GHz	1,890,000	630,000	157,500
13	24	24	300	2.50- 2.90 GHz	1,890,000	630,000	157,500
14	24	24	600	2.50- 2.90 GHz	2,100,000	700,000	175,000
15	24	32	300	2.50- 2.90 GHz	2,100,000	700,000	175,000
16	24	32	600	2.50- 2.90 GHz	2,220,000	740,000	185,000
17	24	48	300	2.50- 2.90 GHz	2,220,000	740,000	185,000
18	24	48	300	2.50- 2.90 GHz	2,220,000	740,000	185,000
19	24	48	300	2.50- 2.90 GHz	2,220,000	740,000	185,000
20	24	48	300	2.50- 2.90 GHz	2,220,000	740,000	185,000
21	24	48	300	2.50- 2.90 GHz	2,220,000	740,000	185,000
22	24	48	300	2.50- 2.90 GHz	2,220,000	740,000	185,000
23	24	64	300	2.50- 2.90 GHz	2,610,000	870,000	217,500
24	24	24	300	2.66-3.06 GHz	1,980,000	660,000	165,000
25	24	24	300	2.66-3.06 GHz	1,980,000	660,000	165,000
26	24	24	300	2.66-3.06 GHz	1,980,000	660,000	165,000
27	24	24	300	2.66-3.06 GHz	1,980,000	660,000	165,000
28	24	24	300	2.66-3.06 GHz	1,980,000	660,000	165,000
29	24	24	300	2.66-3.06 GHz	1,980,000	660,000	165,000
30	24	24	300	2.66-3.06 GHz	1,980,000	660,000	165,000
31	24	24	300	2.66-3.06 GHz	1,980,000	660,000	165,000
32	24	28	300	2.66-3.06 GHz	2,010,000	670,000	167,500
33	24	48	300	2.66-3.06 GHz	2,310,000	770,000	192,500
34	24	48	300	2.66-3.06 GHz	2,310,000	770,000	192,500
35	24	48	300	2.66-3.06 GHz	2,310,000	770,000	192,500
36	24	48	300	2.66-3.06 GHz	2,310,000	770,000	192,500
37	24	48	300	2.66-3.06 GHz	2,310,000	770,000	192,500
38	24	48	300	2.66-3.06 GHz	2,310,000	770,000	192,500
39	24	48	300	2.66-3.06 GHz	2,310,000	770,000	192,500
40	24	48	460	2.66-3.06 GHz	2,400,000	800,000	200,000
41	24	48	200+300	2.66-3.06 GHz	2,430,000	810,000	202,500
42	24	48	600	2.66-3.06 GHz	2,640,000	880,000	220,000
43	24	64	292	2.66-3.06 GHz	2,670,000	890,000	222,500
44	24	64	300	2.66-3.06 GHz	2,670,000	890,000	222,500
45	24	64	300	2.66-3.06 GHz	2,670,000	890,000	222,500
46	24	64	300	2.80- 3.20 GHz	2,730,000	910,000	227,500
47	24	24	300	2.93-3.33 GHz	2,160,000	720,000	180,000
48	24	24	300	2.93-3.33 GHz	2,160,000	720,000	180,000
49	24	24	292	2.93- 3.33 GHz	2,160,000	720,000	180,000
50	24	32	300	2.93-3.33 GHz	2,280,000	760,000	190,000
51	24	32	300	2.93-3.33 GHz	2,280,000	760,000	190,000
52	24	48	290	2.93-3.33 GHz	2,580,000	860,000	215,000
53	24	48	300	2.93-3.33 GHz	2,580,000	860,000	215,000
54	24	48	300	2.93-3.33 GHz	2,580,000	860,000	215,000
55	24	48	300	2.93-3.33 GHz	2,580,000	860,000	215,000
56	24	48	300+300	2.93-3.33 GHz	2,790,000	930,000	232,500
57	24	48	300+300	2.93-3.33 GHz	2,790,000	930,000	232,500
58	24	64	300	2.93-3.33 GHz	2,790,000	930,000	232,500
59	24	64	300	2.93-3.33 GHz	2,790,000	930,000	232,500
60	24	64	300	2.93-3.33 GHz	2,790,000	930,000	232,500
61	24	64	592	2.93-3.33 GHz	2,970,000	990,000	247,500
62	24	64	292+300	2.93-3.33 GHz	2,970,000	990,000	247,500
63	24	64	584	2.93-3.33 GHz	2,970,000	990,000	247,500
64	24	128	300	2.93-3.33 GHz	3,600,000	1,200,000	300,000
65	24	32	300	3.06- 3.46 GHz	2,580,000	860,000	215,000
66	24	32	300+300	3.06- 3.46 GHz	2,760,000	920,000	230,000
67	24	48	300	3.06- 3.46 GHz	2,670,000	890,000	222,500
68	24	64	292	3.06- 3.46 GHz	2,760,000	920,000	230,000
69	24	128	300	3.06- 3.46 GHz	3,510,000	1,170,000	292,500
70	24	32	500	3.36- 3.60 GHz	2,760,000	920,000	230,000
71	24	48	240	3.36- 3.60 GHz	2,760,000	920,000	230,000
72	24	64	600	3.36- 3.60 GHz	2,970,000	990,000	247,500
73	24	48	900	3.46-3.73 GHz	2,970,000	990,000	247,500
74	24	256	440	3.46-3.73 GHz	5,730,000	1,910,000	477,500
75	32	32	1.2 TB	2.60- 3.40 GHz	3,960,000	1,320,000	330,000
76	40	32	300	1.70- 2.10 GHz	2,760,000	920,000	230,000
77	40	32	900	3.00- 3.60 GHz	4,770,000	1,590,000	397,500
78	40	64	240	3.00- 3.60 GHz	5,100,000	1,700,000	425,000
79	40	64	584	3.00- 3.60 GHz	5,340,000	1,780,000	445,000
80	40	64	584	3.00- 3.60 GHz	5,340,000	1,780,000	445,000
81	40	64	900	3.00- 3.60 GHz	5,700,000	1,900,000	475,000
82	40	64	900	3.00- 3.60 GHz	5,700,000	1,900,000	475,000
83	40	96	900	3.00- 3.60 GHz	5,970,000	1,990,000	497,500
84	40	128	240	3.00- 3.60 GHz	6,150,000	2,050,000	512,500
85	40	128	584	3.00- 3.60 GHz	6,330,000	2,110,000	527,500
86	40	128	240+900	3.00- 3.60 GHz	6,990,000	2,330,000	582,500
87	48	64	584	2.40- 3.20 GHz	5,970,000	1,990,000	497,500
88	48	32	240	2.50- 2.90 GHz	5,100,000	1,700,000	425,000
89	48	32	292	2.50- 2.90 GHz	5,100,000	1,700,000	425,000
90	48	48	900	2.50- 2.90 GHz	5,700,000	1,900,000	475,000
91	48	64	600	2.50- 2.90 GHz	6,150,000	2,050,000	512,500
92	48	96	900	2.50- 2.90 GHz	6,600,000	2,200,000	550,000
93	48	256	240	2.50- 2.90 GHz	8,760,000	2,920,000	730,000
94	48	64	300	2.70- 3.50 GHz	5,970,000	1,990,000	497,500
95	48	64	240	2.70- 3.50 GHz	5,970,000	1,990,000	497,500
96	48	64	240	2.70- 3.50 GHz	5,970,000	1,990,000	497,500
97	48	64	584	2.70- 3.50 GHz	6,300,000	2,100,000	525,000
98	48	64	900	2.70- 3.50 GHz	6,570,000	2,190,000	547,500
99	48	96	900	2.70- 3.50 GHz	6,900,000	2,300,000	575,000
100	48	128	300	2.70- 3.50 GHz	7,200,000	2,400,000	600,000
101	48	128	300	2.70- 3.50 GHz	7,200,000	2,400,000	600,000
102	48	128	300	2.70- 3.50 GHz	7,200,000	2,400,000	600,000
103	48	128	600	2.70- 3.50 GHz	7,500,000	2,500,000	625,000
104	48	128	600	2.70- 3.50 GHz	7,500,000	2,500,000	625,000
105	48	128	900	2.70- 3.50 GHz	7,800,000	2,600,000	650,000
106	48	128	900	2.70- 3.50 GHz	7,800,000	2,600,000	650,000
107	48	128	600+1.8 TB	2.70- 3.50 GHz	8,310,000	2,770,000	692,500
108	48	64	300	2.50- 3.30 GHz	5,970,000	1,990,000	497,500
109	56	64	300	2.40- 3.30 GHz	6,150,000	2,050,000	512,500
110	56	64	300	2.40- 3.30 GHz	6,150,000	2,050,000	512,500
111	56	64	300	2.40- 3.30 GHz	6,150,000	2,050,000	512,500
112	56	64	600	2.40- 3.30 GHz	6,300,000	2,100,000	525,000
113	56	64	600	2.40- 3.30 GHz	6,300,000	2,100,000	525,000
114	56	64	900	2.40- 3.30 GHz	6,540,000	2,180,000	545,000
115	56	64	900	2.40- 3.30 GHz	6,540,000	2,180,000	545,000
116	56	64	900	2.40- 3.30 GHz	6,540,000	2,180,000	545,000
117	56	64	600+1.8 TB	2.40- 3.30 GHz	7,800,000	2,600,000	650,000
118	56	128	120	2.40- 3.30 GHz	7,200,000	2,400,000	600,000
119	56	128	600	2.40- 3.30 GHz	7,500,000	2,500,000	625,000
120	56	128	900	2.40- 3.30 GHz	7,800,000	2,600,000	650,000
121	72	64	250	2.30- 3.60 GHz	9,540,000	3,180,000	795,000
122	72	64	900	2.30- 3.60 GHz	9,750,000	3,250,000	812,500
123	80	128	600	2.00- 2.20 GHz	6,300,000	2,100,000	525,000
124	88	256	600	2.20- 3.60 GHz	13,200,000	4,400,000	1,100,000
125	120	256	900	2.80- 3.40 GHz	13,800,000	4,600,000	1,150,000
126	176	256	900	2.20- 3.30 GHz	21,600,000	7,200,000	1,800,000
126	176	256	900	2.20- 3.30 GHz	18,970,000	6,320,000	1,000,000