JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2016年4月～2017年3月)

報告書番号: R16J0099

• 責任者: 平林 毅(第一宇宙技術部門 GOSAT-2プロジェクトチーム)
• 問い合わせ先: 山崎 朋朗(yamasaki.tomoo@jaxa.jp)
• メンバ: 上田陽子,山崎朋朗,廣﨑善之,四元和彦,河相吉輝,小林由季,牧野太郎,村上敦彦,西野孝明,杉本紘平,進藤嘉邦,高尾浩志,矢田裕宜,石田慎,高久淳一,木幡賢二,吉田武仁,片岡文恵
• 利用分類: 宇宙分野(衛星運用)

概要

GOSAT-2は「いぶき」(GOSAT)のミッションを引き継ぎ,より高性能な観測センサを搭載して,さらなる温室効果ガスの観測精度向上を目指し,環境行政に観測データを提供するとともに,温暖化防止に向けた国際的な取り組みに貢献します.

目的

主たる温室効果ガスの濃度分布,吸収排出量のより高い精度での算出・推定を行い,以下の寄与により環境行政に貢献する.また,これまでの地球観測技術を継承・発展させ,将来の地球観測衛星に必要な技術開発を行う.

・気候変動予測精度の向上への寄与

・地球システムの変化の早期検出への寄与

・人為的な温室効果ガス排出の削減状況や自然吸収源の変動状況の把握への寄与

・大気汚染監視に関する政策への寄与

目標

主要な目標である温室効果ガスの度分布測定精度向上についての目標は下記の通り.

・雲・エアロゾルの影響のほとんど無い条件で,陸域500km,海域2,000kmメッシュ,1カ月平均で二酸化炭素及びメタン気柱平均濃度をそれぞれ相対精度0.5ppm及び5ppb以下で算出する.

ppm:parts per million(100万分の1),ppb:parts per billion(10億分の1)

主要な目標である温室効果ガスのネット吸収排出量精度向上についての陸域における目標は下記の通り.

・約1,000kmメッシュの領域でのCO2月別ネット吸収排出量が±0.2GtC/領域/年以上の領域において±100%の精度で推定できる.

GtC:Giga-tons of Carbon(Gt炭素換算)

参照URL

「JAXA | 温室効果ガス観測技術衛星2号「GOSAT-2」」参照。

スパコンの用途

GOSAT-2の観測データを処理するミッション運用系システムを構成するシステムとして,処理アルゴリズム改訂時に,JSS2で過去に取得した全観測データの再処理を実施する.また,再処理に必要な全データの遠隔地保存先として利用する.

スパコンの必要性

GOSAT-2プロダクトの再処理対象は過去に取得した全観測データであり,標準処理よりもより多くの計算機リソース(コア,メモリ,ストレージ等)を必要とする.再処理の期間を短縮し,再処理後のプロダクトをより早くユーザに提供するためにJSS2の利用が必要である.

今年度の成果

GOSAT-2のデータ処理ソフトウェアの製造・試験を行う過程で,以下の評価作業を実施し,各オプションの採用を決定した.

(1) ジョブスケジューラのオプション評価

GOSAT-2のデータ処理ソフトウェアをSORA-PP上でより早く実行するためのオプションの効果について評価を行った.評価の結果,以下のオプションを採用することとした.

① -P exec-policy=share (A physical node is shared with other jobs.)

② --no-quota-check (Submitting the job without checking quota usage.)

(2) Intelコンパイラのオプション評価

JSS2上で作成するレベル1プロダクトとミッション運用系計算機で作成するレベル1プロダクトの精度を合致させるために浮動小数点演算の制御を行うコンパイラオプションの評価を行った.評価の結果,以下のオプションを使用することとした.

① -fp-model precise

② -fp-model source

成果の公表

なし

計算情報

• 並列化手法: 非並列
• プロセス並列手法: 非該当
• スレッド並列手法: 非該当
• プロセス並列数: 1
• プロセスあたりのスレッド数: 1
• 使用ノード数: 600
• 1ケースあたりの経過時間(時間): 0.0167, 0.1333
• 実行ケース数: 9

利用量

総仮想利用経費(円): 400,552

内訳

注記: 仮想利用経費=2016年度設備貸付費用の単価を用いて算出した場合の経費

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2016年4月～2017年3月)