När 2020 började, Australien chockades av de värsta skogsbränderna någonsin. Sex månader senare klarar vi av coronavirus-pandemin som sveper över världen.

Det här året, kanske mer än någonsin tidigare, beslutsfattare, akuttjänster, vårdgivare och hotade samhällen har behövt snabbt, pålitlig information för att förstå vad som händer. Och utöver det, de har behövt kraftfull modellering för att få en känsla av vad som ännu inte kommer.

Det är där superdatorer kommer in. Australiens högpresterande forskningsdatorinfrastruktur leds av två centra:National Computational Infrastructure (NCI Australia) i Canberra och Pawsey Supercomputing Center i Perth.

NCI Australia är hem för Gadi, den mest kraftfulla superdatorn på södra halvklotet, vilket kan göra på en timme vad som skulle ta din genomsnittliga stationära dator runt 35 år att ta slut. Pawsey -centret är värd för Nimbus -molnet, som är speciellt utformad för dataintensivt forskningsarbete inom spjutspetsområden som rymdvetenskap.

Båda centren är i drift dygnet runt alla dagar på året. Även utan kris, de bearbetar ofattbara mängder data för att leverera analyser och prognoser för beslutsfattare över hela landet. För att ta ett exempel, NCI:s rutinarbete för Digital Earth Australia hjälper till att identifiera jord- och kusterosion, tillväxt av grödor, vattenkvalitet och förändringar i städer och regioner.

Superdatorer bakom kulisserna

Till sin natur, högpresterande forskningsdatorer fungerar mestadels bakom kulisserna. De tillhandahåller infrastruktur som är mindre synlig men inte mindre viktig än ett fartyg eller ett teleskop, och expertis för att hjälpa forskare att använda den.

När australiska myndigheter behöver fatta beslut för att svara på en kris som skogsbränderna eller covid-19, de bygger på årtionden av australiensisk och internationell forskning med stöd av högpresterande dator- och datainfrastruktur.

Förra sommaren, satellitbilder chockade världen med detaljerade och märkligt vackra vyer av virvlar av bushfire rök storleken på globala vädermönster. Våra Kiwi-kollegor vaknade till apokalyptiska himlar, tipsades i förväg av australiensiska och NZ -samarbeten med Japans Himawari -8 och -9 vädersatellituppdrag.

Forskningssatelliter som den europeiska Sentinel-3 med en bredare global syn fortsatte att spåra fjädern när den cirkulerade planeten. NCI Australia är värd för ett regionalt datanav för att stödja Europas jordobservationsprogram Copernicus.

Datadrivna modeller som körs på superdatorer kan ge tidigare och mer exakt varning för brandstormar, översvämningar, hagelstormar, cykloner och andra extremer. Bättre varningar ger räddningstjänsten avgörande timmar som räddar liv och egendom.

Båda nationella anläggningarna bidrar med resurser för att stödja forskare i Australien i kampen mot covid-19.

Med Gadi superdator, NCI tillhandahåller motsvarande mer än 4, 500 år datortid för att stödja tre forskargrupper. Pawsey ger tillgång till mer än 1, 100 datorer till ett värde av datorkraft på det nydistribuerade Nimbus-molnet för forskare i fem projekt.

Nationell infrastruktur fungerar i stor skala

Den australiensiska regeringens National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS) har investerat 70 miljoner USD i varje center för uppgraderingar för att säkerställa att anläggningarna kan hålla jämna steg med australisk forskning inom alla vetenskapliga områden. NCI:s Gadi superdator är ungefär nio gånger kraftfullare än sin föregångare, medan den första fasen av Pawseys uppgradering redan har levererat tio gånger mer molnlagring och femdubblat nätverksförmågan.

Pålitlig, samarbetsanläggningar som NCI och Pawsey är avgörande för att utveckla och förbättra oerhört komplexa globala och lokala modeller och förutsägelsessystem som används av nationella och statliga regeringar.

NCI- och Pawsey-systemen stöder mycket mer än klimat- och väderdata och pandemimodellering. Andra projekt stödjer gensekvensering, befolkningskartläggning, överförings- och inneslutningsmodellering, och globala ekonomiska förutsägelser.

Skala, samarbete och snabbhet

Att skala upp vår forskningsberäkningskapacitet är viktigt för att möta utmaningarna med ständigt växande mängder forskningsdata. Samarbete gör det möjligt att få tillgång till den bästa kompetensen. Snabbhet är avgörande för att möta de brådskande kraven från beslutsfattare.

Superdatorer anslutna till massiva datasystem och med stöd av expertpersonal kan ge avgörande insikter i stor skala, snabbt nog för att hjälpa våra byråer att identifiera och reagera på kriser. Snabbare bearbetning innebär också att forskare kan identifiera och modellera trender som annars skulle gå obemärkt förbi, men som kräver tidigt ingripande.

Att överladda relevant vetenskap kan leverera verklig ekonomisk, miljö- och folkhälsoresultat. Behovet av informerad krishantering ser inte ut att försvinna inom kort.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.