LRZ Climate Change Banner

LE CHANGEMENT CLIMATIQUE

Un superordinateur pour combattre le changement climatique

Intel Core i7
2nd Gen Intel® Xeon® Scalable Processor

Temps de lecture: 4 minutes

ClimEx a développé des simulations ultraprécises d’événements météorologiques extrêmes partout dans le monde. Les modèles ClimEx permettent aux scientifiques de prévoir la chronologie et la trajectoire d’événements climatiques plus rapidement et plus précisément.
 

Au printemps 2019, des inondations extrêmes ont frappé l’est du Canada. Des rivières coulaient là où normalement des voitures roulaient. Des milliers de personnes furent évacuées et retrouvèrent leurs foyers détrempés et remplis de boue. Les chercheurs ont dit de cet événement météorologique qu’il s’agissait d’une « crue centennale », ce qui signifie qu’un tel désastre n’a que 1 % de chance de se produire chaque année. Mais dans un monde en proie au changement climatique, cette statistique risque bientôt de ne plus vouloir dire grand-chose. Tout juste deux ans auparavant, une autre « crue centennale » avait frappé cette même zone inondable.

Les scientifiques prévoient une hausse des inondations catastrophiques au fur et à mesure que le changement climatique continue de réchauffer la planète et de perturber les schémas météorologiques. Les inondations canadiennes de 2017 et de 2019 ont été favorisées par des augmentations rapides de la température et d’importantes tempêtes de neige au printemps, deux facteurs dont on pense qu’ils sont aggravés par le réchauffement climatique.

De récentes inondations majeures ont forcé les chercheurs et les politiciens à redéfinir leur tactique : si des inondations deviennent la norme dans certaines communautés, comment peut-on atténuer les dégâts avant qu’elles se produisent?

LRZ Logo

 

La première étape consiste à planifier. Et pour cela, vous devez avoir une idée suffisamment précise des moments et des endroits où ces inondations extrêmes vont survenir. C’est la tâche du Climate Change and Hydrological Extremes Project (ClimEx) qui a développé des modèles ultraprécis pouvant prévoir et simuler la progression et la violence d’inondations catastrophiques potentielles au Québec et en Bavière.

ClimEx est une entreprise coopérative qui opère la synthèse entre des recherches météorologiques et des pratiques de gestion de l’eau. Il s’agit d’une collaboration entre des installations de superinformatique, des universités et des agences gouvernementales au Québec (Canada) et en Bavière (Allemagne) et notamment le Leibniz-Rechenzentrum Supercomputing Centre (LRZ).

Plus de 50 entités sont impliquées dans ClimEx, y compris des professeurs d’université, des climatologues et des représentants d’agences gouvernementales. Chaque groupe apporte sa pierre à l’édifice : les scientifiques fournissent les données météorologiques, le centre de superinformatique développe les modèles et les agents gouvernementaux créent des plans pour mettre en œuvre les résultats obtenus.

L’aspect le plus singulier du projet est la méthode utilisée pour créer les simulations météorologiques en s’appuyant sur une technologie de superordinateur Lenovo, une tâche accomplie par les chercheurs de l’université Louis-et-Maximilien (LMU) de Munich, en étroite collaboration avec le LRZ.

La superinformatique fait référence au traitement de problèmes incroyablement complexes et impliquant de grandes quantités de données à l’aide de milliers de systèmes fonctionnant simultanément. En exploitant la puissance de leurs vastes ressources de superinformatique, l’équipe de chercheurs du LRZ et de la LMU a réussi à créer des projections météorologiques d’une complexité et d’une précision sans précédent. 

Repair Desktop

Les chercheurs du ClimEx ont d’abord compilé des milliers de données météorologiques historiques du Québec et de la Bavière, ainsi que des projections relatives aux impacts possibles du changement climatique pour ces deux régions. Ces données ont été entrées dans des systèmes de modélisation avancée exécutés sur l’un des SuperMUC. La toute dernière installation, appelée SuperMUC-NG, est construite sur un cluster de serveurs Lenovo ThinkSystem SD650 à refroidissement liquide, équipés de processeurs évolutifs Intel® Xeon®.

 

Les simulations exécutées sur les superordinateurs du LRZ sont beaucoup plus sophistiquées que les graphiques rudimentaires projetés dans le dos des présentateurs météo à la télévision. Les modèles ClimEx permettent aux scientifiques de prévoir la chronologie et la trajectoire des événements climatiques plus rapidement et plus précisément, en grande partie grâce à la résolution spatiale élevée de la simulation et à sa capacité à analyser des milliers de points de donnée simultanément.

 

Après avoir exécuté 50 simulations pour la Bavière et le Québec, les chercheurs ont obtenu un total de 7 500 ans de données climatiques par région. Les résultats étaient frappants. 

 

Entre 2080 et 2099, les modèles ont révélé des hausses de température atteignant jusqu’à 8° C l’été dans certaines parties de l’Europe et des baisses de température dépassant 12° C dans certaines parties du Québec en hiver. Les modèles prévoient également que le Québec et l’Europe centrale seront beaucoup plus secs l’été et plus humides l’hiver.

 

Les chercheurs du ClimEx ont présenté leurs données aux représentants de l’Agence bavaroise pour l’environnement et au Centre d’expertise hydrique du Québec à l’occasion de deux symposiums qui ont eu lieu en 2017 et 2019. Avec ces données en main, les gouvernements locaux peuvent non seulement mieux évaluer les risques d’inondation dans leur région mais aussi développer des méthodes pour atténuer leur impact, telles que la construction de barrages ou l’interdiction de construire dans les zones inondables.

 

Il est important de noter que ces algorithmes et cette technologie relative aux changements climatiques développés pour exécuter ces simulations auront des applications bien au-delà des régions étudiées par ClimEx. D’autres endroits peuvent adapter le système de modélisation pour générer des prévisions climatiques pour leur propre région et évaluer la probabilité d’un éventail d’événements météorologiques extrêmes, tels que des vagues de chaleur et des feux de friches ou de forêt.

LRZ Servers
LRZ Servers

Il existe un côté ironique à tout cela. Les modèles climatiques comme ceux développés par le projet ClimEx représentent des outils essentiels pour se préparer contre les dévastations du changement climatique. Cependant les centres hébergeant les supercalculateurs demandent des quantités gigantesques d’énergie mais aussi de capitaux, pour pouvoir fonctionner. Ainsi, certains centres consomment quasiment autant d’énergie par an que 13 500 foyers réunis.

 

Le LRZ prend des mesures révolutionnaires pour diminuer sa consommation d’énergie. En 2012, le centre a mis en place un partenariat avec Intel et la division x86 d’IBM  (qui est devenue par la suite une entité Lenovo, le Lenovo Data Center Group) pour installer le premier cluster x86 refroidi à l’eau dans son quartier général de Munich. Depuis, le LRZ a installé plusieurs itérations de ce système à refroidissement par eau parmi lesquels les premiers systèmes de marque Lenovo Neptune® branded systems in 2018.  Lenovo Neptune® Les technologies Lenovo Neptune® ont permis une réduction jusqu’à 30 % de la consommation électrique du LRZ, lui permettant d’économiser environ 1,4 millions d’euros par an, soit l’équivalent de l’électricité nécessaire pour alimenter 3 650 foyers allemands par an.

 

Lenovo sait pertinemment que pour être plus intelligent, il faut être plus écologique. L’entreprise a pris des mesures pour réduire son empreinte carbone dans tous les domaines de ses activités, de la production et la fabrication à l’expédition et la logistique.
 

Ne serait-ce qu’au cours de l’exercice fiscal 2017-2018, Lenovo a réduit sa consommation électrique totale de plus de 2,5 % en mettant en œuvre des projets économes en énergie dans l’ensemble de ses activités et en installant des solutions utilisant des énergies renouvelables partout où cela était possible. Dans les cas où des réductions directes de sa consommation énergétique ne sont pas techniquement ou économiquement possibles, Lenovo achète des certificats d’énergie produite de manière renouvelable et des compensations carbone pour équilibrer sa consommation électrique.

 

L’efficacité énergétique joue un rôle clé dans le développement des nouveaux produits de Lenovo. Ses efforts ont été récemment récompensés : Lenovo a été reconnu comme l’une des 100 premières entreprises championnes du développement durable dans le monde. Avec le changement climatique qui va continuer de réchauffer la planète, forçant l’humanité à s’adapter, les innovations futures devront simplement prendre en compte ceci : l’avenir. 


Explorer la technologie Lenovo

ThinkPad

Solutions Lenovo pour datacenter

Pour en apprendre plus

Lenovo PCs & Tablets

Serveurs Lenovo hautes performances

Explorer

Lenovo Small Business Solutions

PC et tablettes Lenovo

Découvrir

Plus de récits