Skip to ContentSkip to Navigation
Over onsNieuws en agendaNieuwsberichten

Scalable algorithms for fully implicit ocean models

21 januari 2011

Promotie: dhr. J. Thies, 13.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Scalable algorithms for fully implicit ocean models

Promotor(s): prof.dr. A.E.P. Veldman

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Computersimulaties van oceaanstromingen

Klimaatonderzoek is een vakgebied binnen de natuurkunde waarin men vaak is aangewezen op computersimulaties. Experimenteren is lastig vanwege de technische problemen die optreden bij de 'down scaling' van de oceaan naar laboratorium-dimensies. Observaties kunnen maar sporadisch worden gedaan omdat onderzoeksschepen duur zijn en maar op één plek tegelijk kunnen zijn. Meten via satellieten is beperkt tot het oppervlak van de zee. Jonas Thies onderzocht daarom of het mogelijk is om simulaties van oceaanstromingen te vereenvoudigen met behulp van innovatieve numerieke methodes.

De focus hierbij ligt op het begrip van 'schaalbaarheid', waarbij geldt dat een algoritme schaalbaar is als het verfijnen van het rekenrooster tot een evenredige toename in rekenoperaties leidt. Een computerprogramma heet schaalbaar als het gebruiken van meerdere processoren de rekentijd evenredig verkort.

De impliciete aanpak die Thies voorstelt is gebaseerd op het oplossen van gekoppelde stelsels van vergelijkingen, terwijl expliciete modellen eenvoudigere updates van de variabelen gebruiken om van een tijdspunt naar het volgende over te gaan. Zijn impliciete aanpak kan onbeperkt grote tijdstappen nemen, waardoor veel langere tijdperken gesimuleerd kunnen worden, zoals bijvoorbeeld ijstijden. De numerieke uitdagingen zijn echter aanzienlijk groter dan bij expliciete modellen.

Een oceaan is een complex dynamisch systeem dat gevoelig kan reageren op kleine veranderingen van parameters zoals de temperatuur van de atmosfeer. Terwijl traditionele (expliciete) modellen voor elk scenario opnieuw opgestart moeten worden kan de impliciete variant direct parameters variëren en van één situatie naar de volgende overgaan (continuatie). Dit leidt tot duidelijk hogere e ciëntie van impliciete modellen als het erom gaat veel scenarios te testen.

Jonas Thies (Zwitserland, 1980) studeerde informatica aan de KTH Stockholm. Het onderzoek werd uitgevoerd bij de afdeling wiskunde van de RUG en gefinancierd door NWO. Thies zet zijn wetenschappelijk loopbaan voort als postdoc bij het instituut voor interdisciplinaire wiskunde aan de universiteit Uppsala (Zweden).

 

 
Laatst gewijzigd:15 september 2017 15:41
printOok beschikbaar in het: English

Meer nieuws

  • 17 mei 2018

    Kans op langdurige rouwstoornis bij vermissing lijkt vijf keer groter dan bij natuurlijk overlijden

    Vermissing van een dierbare leidt in ongeveer de helft van de gevallen tot langdurige psychologische klachten bij achterblijvers. De kans op ontstaan van een langdurige rouwstoornis bij vermissing lijkt vijf keer groter dan na een natuurlijk overlijden...

  • 16 mei 2018

    Het nut van algen boven water

    Tussen de Bahama’s en Ierland goten algenonderzoeksters Maria van Leeuwe en Jacqueline Stefels van de RUG honderden liters oceaanwater door hun filters. Ze voeren op onderzoeksschip de Pelagia een etappe van de NICO-expeditie mee. Het Netherlands Initiative...

  • 09 mei 2018

    Petra Rudolf gekozen tot nieuwe voorzitter European Physical Society

    RUG-hoogleraar Experimentele Vaste Stof Fysica Petra Rudolf is verkozen tot 'president' van de European Physical Society (EPS). Met ingang van april 2019 zal zij deze organisatie, die natuurkundige vakverenigingen in heel Europa (inclusief Turkije en...