pyParaOcean, Okyanus Verilerinin Görsel Analizi İçin Bir Sistem: Örnek olay: Bengal Körfezi

Bağlantı Tablosu

Özet ve Giriş

Okyanus verileri

pyParaOcean: Mimarlık

pyParaOcean: İşlevsellikler

Örnek olay: Bengal Körfezi

Sonuç, Teşekkür ve Referanslar

5. Örnek olay: Bengal Körfezi

Yaz Muson Akıntısı (SMC), Hint Okyanusu dolaşımının belirgin bir özelliğidir ve SMC, Bengal Körfezi'ne akmak üzere Sri Lanka çevresinden akar. Özellikle muson sırasında Bengal Körfezi'ndeki farklı olayları incelemek için pyParaOcean'ı kullanıyoruz.

Eddie'ler . Şekil 5, muson mevsimi boyunca Körfez'deki ana akıntıların ve girdapların kaba bir şemasıdır. SMC'nin sağında yer alan büyük bir antisiklonik girdap (AE) ve solunda Sri Lanka Kubbesi (SLD) olarak bilinen siklonik bir girdap [VY98], yaz aylarında bu bölgede düzenli olarak görülen özelliklerdir. AE, Sri Lanka kıyılarının güneydoğusunda, yaklaşık 500 km çapındadır ve antisiklonik sirkülasyon nedeniyle içeride yoğun bir aşağı doğru akışla karakterize edilir. [VY98], AE'nin SMC ile Sumatra'dan gelen Rossby dalgalarının etkileşimi ile oluştuğunu öne sürdü. AE'nin ortaya çıkışı ve ortadan kaybolmasının zaman çizelgesi daha sonraki çalışmalarda belgelenmiştir [VCMN04]. AE, Şekil 6'da ve beraberindeki videoda gösterildiği gibi Haziran ayında oluşmaya başlar, Temmuz ayında dairesel şeklini alır ve Ağustos ayında zayıflar.

Tuzluluk taşınması. pyParaOcean, AE'nin Bengal Körfezi üzerindeki etkilerini analiz etmek için etkili bir araç olarak hizmet vermektedir. Akış çizgileri ve yol çizgileri, AE ve onun okyanustaki hareketi ile ilişkili dolaşımın görselleştirilmesini sağlar. Alan çizgileri, girdabın neden olduğu aktarımı görselleştirmek için bir skalerin hacimsel gösterimi üzerine yerleştirilebilir. Şekil 7 ve beraberindeki video, AE'nin tuzun taşınmasındaki rolünü göstermek için farklı zaman adımlarında oluşturulan bir tuzluluk hacmi üzerine yerleştirilmiş akış çizgilerini göstermektedir. Yüksek tuzlu suyun Arap Denizi'nden SMC tarafından Bengal Körfezi'ne hareketi ve AE tarafından yeniden sirkülasyonu bu temsilde iyi bir şekilde yakalanmıştır. Yüksek tuzluluk oranına sahip suyun yüzey cephelerinin takip edilmesi ve uzun ömürlü izlerin vurgulanması, bölgedeki önemli tuzluluk hareketine ilişkin genel bir bakışın yakalanmasına yardımcı olur. Hindistan kıyılarına doğru ilerleyen bir yol gözlemliyoruz, bkz. Şekil 4.

Düşme . Şekil 8 ve beraberindeki video, AE tarafından 27◦ izotermin depresyonunu görselleştirmek için derinlik profili filtresinin kullanımını göstermektedir. Girdabın antisiklonik doğası, girdabın içinde aşağıya doğru bir akışa neden olur ve nispeten daha sıcak olan suyu aşağı doğru iter. Paralel koordinatlar görünümü, girdabın ilgi noktasına varmasından dolayı su sütununda sıcaklık, tuzluluk ve hızdaki değişiklikleri gösterir.

Deneyim ve performans. Bu vaka çalışması bir oşinografın ortak yazarı ile işbirliği içinde yürütülmüştür. SLD ve yüksek tuzlu suyun hareketi gibi olaylara ilişkin çeşitli gözlemler pyParaOcean kullanılarak yapılabilir. Oşinograf işbirlikçilerimiz 2D analiz için genellikle pyFerret gibi araçları kullanırken, pyParaOcean'ın yeteneğinin çok faydalı olduğunu buldular. Bu tatmin edici ilk deneyimin ardından, pyParaOcean kullanarak daha yüksek çözünürlüklü model çıktısı çalışması üzerinde birlikte çalışmayı planlıyoruz. Yüzey ön izleme ve girdap algılama filtreleri birkaç dakika sürerken diğer tüm filtreler 1-2 saniye veya daha kısa sürer. Tüm deneyler, 512 GB ana belleğe ve NVIDIA RTX A4000 (16 GB) GPU'ya sahip 8 çekirdekli AMDEPYC 7262 @ 3,2 GHz CPU'ya sahip bir iş istasyonunda gerçekleştirildi. Yüzey ön hesaplaması, python çoklu işlem kitaplığı kullanılarak paralelleştirilmiştir ancak çalışma zamanında daha fazla iyileştirme için kapsam vardır. Girdap algılama ve görselleştirme filtresi, hesaplamaların bir kısmının paralelleştirilmesiyle de optimize edilebilir. Gelecekte bu konuyu ele almayı planlıyoruz.