Aumentar capacidades de procesamiento de un SistemaMeteorologico dirigido a Aeropuertos de Colombia

Problema

La Universidad Industrial de Santander, busca asesorar al IDEAM para ubicar en Colombia las capacidades tecnológicas que permiten el desarrollo y ejecución de aplicaciones para pronosticar el clima en los aeropuertos, usando principalmente WRF, in-situ. Buscando solventar sus necesidades, los contrata a ustedes como equipo de consultores, para adquirir una solución tecnológica in-situ que permita ejecutar diversos tipos de códigos basados en WRF y que se ubicaría como piloto en la UIS. Estos códigos han sido construidos usando principalmente C/C++ y. Fortran, bajo ambientes de desarrollo y ejecución conocidos, normalmente sobre Linux y compiladores tanto Open Source como propietario. Dicha plataforma debe poder ser accesada por red via Internet, para un promedio de 25 usuarios simultáneos, pero lo mas importante es que permita escalar lo máximo posible los procesos, de tal manera que pueda tener los diferentes resultados de sus códigos en máximo dos horas. El switch respectivo para acceder, asi como el servidor frontend y otros dispositivos necesarios de seguridad los tiene ya el organismo. La plataforma deberá enlazarse con una plataforma de almacenamiento dedicado tipo SAN de 1.5 PB con puertos de interconexión estándar que se encuentran en el mercado (fibra óptica, Infiniband) y el switch respectivo, que igual ya se tiene por parte del IDEAM y se transferira via RENATA. El presupuesto esta limitado a USD 800.000.oo (Ochocientos mil dólares) que incluiría impuestos posibles y gastos de adaptación (enfriamiento especializado si se requiere, armarios, UPS, etc.). Notas importantes: 1. Se busca que garantice un consumo de potencia eléctrica bajo. 2. Los códigos de WRF que se tienen, están principalmente dirigidos al uso de CPUs. 3. Igualmente se espera una recomendación de compiladores a usar. 4. No olvide ver soluciones similares en otros paises vecinos, principalmente en Ecuador y Brasil. 5. Debe estipularse un administrador de plataforma, especificando sus competencias. 6. Pronósticar la vida útil de la solución y necesidades de actualización y remplazo. 7. Comparar con el costo y pros y contras de la solución en la nube.

sistemas de control meteorológico

Los sistemas de control meteorológico son muy importantes en la aeronáutica ya que se requieren con mucha exactitud, En este artículo se tratará de demostrar como aumentar el procesamiento del software IDEAM para aumentar su exactitud y su velocidad de procesamiento, utilizando un modelo de nueva generación llamado WRF.

Las entidades meteorológicas en Colombia como la IDEAM, buscan la optimización del software para poder mejorar sus predicciones y abaratar costos del almacenamiento de la información, Para mejorar lograr primero se necesita implementar nuevos modelos de predicción, Actualmente se popularizo el modelo WRF (Weather Research and Forecasting) permite una mejor escalabilidad ya que se puede configurar para que trabaje eficientemente en CPUs. En Colombia más de 8 aerolíneas operan en toda el país, con vuelos nacional o internacionales, el aeropuerto más concurrido es Colombia es el Dorado ya que transporto más de 16 millones de pasajeros en el primer semestre del año (Portafolio, 2022) se pretende instalar un Servidor de cómputo AWDSS el cual proporciona una integración perfecta para las nuevas tecnologías para la detección señales provenientes de radiómetro, With Profile, Radares , Satélites etc... como también algoritmos meteorológicos avanzados realizados en C/C++ y sistemas de visualización tanto para la torre de tráfico aéreo (CTA), como también para los meteorólogos. Integrando herramientas de comunicación que permiten al Met Office analizar y difundir la manera más e

awdss

Este sistema se emplea dos nuevos sistemas de observación: un radiómetro de última generación para el personal de tráfico aéreo. En la Figura 1, se muestra como estaría representado el AWDSS y la comunicación entre los demás sistemas. Un componente importante del AWDSS es un sistema de predicción numérica del tiempo (NWP) completamente automatizado y operativo. Construido con la versión más actualizada y estable de Weather Research and Forecast (WRF), este emplea técnicas avanzadas de compilación de datos diseñadas para aprovecharse de fuentes de datos nuevas y existentes que son integradas por el AWDSS.

componentes del software del modelado wrf

El sistema AWDSS WRF contiene varios subcomponentes. El software está totalmente gestionado por el paquete WRFCOntrol propiedad WDT, WRFControl administra la configuración, interfaz de usuario y la ejecución de los siguientes subcomponentes:

• WRF Domain Wizard: Es un programa de interfaz gráfica de usuario (GUI) basado en Java que se utiliza para configurar la cuadricula horizontal WRF. Le permite al usuario seleccionar el aérea del mapa que desea, especificar el espacio de la cuadricula, las dimensiones etc...

• El sistema de preprocesamiento (WPS): Es el encargado de procesar datas sets para ingresar al modelo WRF, este a su vez los procesa en 3 programas: ”Geo grid” que realiza el procesamiento de datos geográficos estáticos (por ejemplo: terreno, categoría de uso del suelo, fracción de vegetación, etc.), los dos siguientes ”ungrid” y ”metgrid se utilizan para extraer e interpolar datos de archivos en formato GRIB, estos se ejecutan para cada nueva simulación de WRF .

• Sistema de análisis de variación tridimensional WRF (3DVAR). Este paquete proporciona la capacidad de hacer análisis atmosféricos óptimos para iniciar el modelo de pronóstico.

• investigación Avanzada WRF: Este es un modelo NWP de meso escala, que trabaja en paralelo y es altamente flexible de última generación, diseñado para la investigación como para operaciones.

• PostProcesado NCEP WRF (WRFPOST): Este programa permite convertir variables de salida del modelo sin procesar en parámetros útiles para los meteorólogos. Esto requiere interpolar vientos en la misma cuadricula horizontal que las variables termodinámicas, interpolar verticalmente desde la coordenada de seguimiento del terreno hasta niveles de presión constante y/o altura constante, como también el diagnostico de todas las variables requeridas, algunas de las cuales requieren algoritmos especializados.