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Softwareentwicklung

Das DKRZ unterstützt seine Kunden durch Entwicklung von Softwarebibliotheken für den Einsatz innerhalb von Klimamodellen.

Numerische Klimamodelle müssen heute im Hinblick auf die Nutzung massiv paralleler Supercomputer optimiert werden. Insbesondere dort, wo die Programmentwicklung eher von einer Expertise in entsprechenden Teilbereichen der Informatik profitiert als von einem klimawissenschaftlichen Hintergrund, unterstützt das DKRZ die wissenschaftlichen Modellentwickler durch eine direkte Zusammenarbeit bei der Programmierung der Modelle sowie durch die Entwicklung von Softwarebibliotheken, die bestimmte Teilaufgaben innerhalb der Modelle übernehmen können. Durch die Aufteilung des Programmcodes in naturwissenschaftliche und eher technische Aspekte kann die Komplexität der eigentlichen Modelle reduziert und die wissenschaftliche Modellentwicklung erleichtert werden ("Seperation of Concerns").

Software-Bibliotheken

  •  YAC Kopplungsbibliothek

Entwicklung in Kooperation mit dem MPI-M

YAC wird aktuell für die Kopplung von ICON eingesetzt [1]; weiterhin wird die Bibliothek für die Kopplung des Modelles HIRHAM-NAOSIM 2.0 verwendet [2].

[1] https://mpimet.mpg.de/en/communication/focus-on/icon-earth-system-model

[2] https://gmd.copernicus.org/preprints/gmd-2018-278/

Dokumentation: https://dkrz-sw.gitlab-pages.dkrz.de/yac/

Tutorial (YAC Version 1.55)

Tutorial (YAC version 2.00)

GUI Manual (YAC version 1.55)

GUI Manual (YAC version 2.10)

Download: https://gitlab.dkrz.de/dkrz-sw/yac.git

Mailingliste: https://lists.dkrz.de/mailman/listinfo/yac-user

Publikationen:

Moritz Hanke, René Redler, Teresa Holfeld und Maxim Yastremsky, 2016: YAC 1.2.0: new aspects for coupling software in Earth system modelling. Geoscientific Model Development, 9, 2755-2769. DOI:10.5194/gmd-9-2755-201

Moritz Hanke und René Redler, 2019: New features with YAC 1.5.0. Reports on ICON, No 3. DOI: 10.5676/DWD_pub/nwv/icon_003

  •  YAXT Kommunikationsbibliothek

YAXT ist eine Kommunikationsbibliothek, die ein einfaches Umverteilen von Daten zwischen Prozessen mittels MPI ermöglicht. Es wird zum Beispielt für den Austausch von Halo-Zellen und Datentranspositionen innerhalb von Klimamodellen benutzt.

Dokumentation: https://dkrz-sw.gitlab-pages.dkrz.de/yaxt/

Download: https://www.dkrz.de/redmine/projects/yaxt/wiki/Downloads

  •  CDI_PIO I/O-Server Bibliothek

Entwicklung in Kooperation mit dem MPI-M

CDI-PIO wird für die parallelisierte Ausgabe von GRIB1/GRIB2 sowie NetCDF-Daten in den Modellen ECHAM und ICON verwendet.

  •  libaec Verlustfreie Datenkompression mittels Golomb-Rice-Kodierung

Diverse Bibliotheken zur Erzeugung und Bearbeitung von GRIB-Dateien, sowie NetCDF/HDF5 verwenden libaec zur Datenkompression.

Dokumentation und Download: https://gitlab.dkrz.de/k202009/libaec

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