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
printView this page in: English

Meer nieuws

  • 16 januari 2019

    Twee jonge onderzoekers naar topinstituten met Rubiconbeurs

    Dr. Michael Lerch en Sanne van Dijk, twee veelbelovende RUG-wetenschappers, gaan dankzij het programma Rubicon van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) twee jaar onderzoek doen aan buitenlandse topinstituten.

  • 14 januari 2019

    RUG-student Boomstra opnieuw wereldkampioen dammen

    Roel Boomstra heeft voor de tweede keer de wereldtitel dammen gewonnen. Hij nam het op tegen viervoudig wereldkampioen Alexander Schwarzman. In 2016 veroverde Roel Boomstra de wereldtitel ook al. Boomstra is masterstudent Physics aan de Rijksuniversiteit...

  • 09 januari 2019

    Smoking gun

    Amina Helmi vond het bewijs voor de theorie dat delen van de Melkweg niet alleen zijn gegroeid door de geboorte van eigen sterren, maar ook door samensmeltingen met andere sterrenstelsels. Voor deze ontdekking was het wachten op de data van ruimtemissie...