WarmWorld - Verbundprojekt "Hail Mary" - Teilprojekt1: Entwicklung des ICON-Modells für globale Simulationen auf Hektometerskalen durch Performance-portable Software, reduzierten Speicherbedarf sowie eine neue Gitter- und Softwareinfrastruktur
Hail Mary entwickelt die technischen Grundlagen, um mit dem ICON Model erstmals globale Simulationen mit einer horizontalen Auflösung bis in den Hektometerbereich zu ermöglichen. Ziel sind Simulationen mit bis zu etwa 150 m Gitterweite über Zeiträume von Tagen bis Wochen. Damit soll ein neuer Modellierungsbereich erschlossen werden, in dem wichtige Prozesse der Wolken- und Konvektionsdynamik expliziter dargestellt und deren Wechselwirkungen mit der großskaligen Zirkulation untersucht werden können.
Hierzu wird ICON grundlegend modernisiert. Zentrale Modellkomponenten werden von Fortran/OpenACC auf eine performance-portable C++/Kokkos-Implementierung überführt. Gleichzeitig wird der Speicherbedarf durch reduzierte numerische Präzision und verbesserte Speicherverwaltung deutlich verringert. Neue Bibliotheken für Gitter- und Nestverwaltung beseitigen bestehende infrastrukturelle Grenzen für extrem große Modellgitter. Ergänzend werden Build-, Test- und CI/CD-Infrastruktur modernisiert. Die Entwicklungen ermöglichen nicht nur Hektometersimulationen, sondern erhöhen auch Effizienz, Portabilität und Wartbarkeit von ICON bei gröberen Auflösungen und stehen damit der breiteren Klima- und Erdsystemmodellierung zur Verfügung.
