Di tengah kerumitan dan biaya yang kian melambung dari teknologi prakiraan cuaca, Afrika Selatan menghadapi tekanan untuk memastikan infrastruktur teknologi dan sumber daya yang diperlukan agar tetap sejalan dan menyelamatkan nyawa dalam kondisi cuaca ekstrem. Layanan Cuaca Afrika Selatan (Saws), sebuah badan pemerintah, memberikan panduan harian tentang sistem cuaca yang berpotensi bencana di negara-negara Afrika Selatan. Untuk prakiraan jangka pendek (hingga enam jam), layanan meteorologi seperti Saws mengandalkan radar cuaca dan informasi satelit. Untuk hampir semua hal lainnya, komputasi berkinerja tinggi (HPC) sangat penting.
Pengamatan dari stasiun cuaca dan atmosfer atas digunakan sebagai input untuk model. Superkomputer Cray XC30 yang sudah tua yang digunakan oleh Saws sudah usang dan tidak memiliki kapasitas untuk menyimpan data radar cuaca. Meteorolog Saws sangat dicari secara global. Sebagian besar adalah lulusan Universitas Pretoria, satu-satunya universitas di Afrika Selatan yang menawarkan gelar BSc dalam meteorologi. Menurut profesor meteorologi UP, Liesl Dyson, lulusan sering kali direkrut untuk bekerja di luar negeri. Setidaknya 15 orang sekarang bekerja di Selandia Baru; lainnya berada di AS, Kanada, dan Timur Tengah.
Menurut penyelidikan forensik baru-baru ini, Saws memiliki anggaran (R100-juta) untuk komputer berkinerja tinggi baru, tetapi pengadaan telah tertunda, diduga karena manipulasi spesifikasi untuk menguntungkan penyedia layanan tertentu. Saat ini, dua karyawan Eclipse Holdings berada di lokasi secara permanen, tampaknya untuk mengelola sistem Cray, karena Saws kekurangan keterampilan TI yang diperlukan. Kritik yang ditujukan kepada Saws adalah bahwa mereka mempekerjakan terlalu banyak manajer dan terlalu sedikit ilmuwan. Badan tersebut tidak menanggapi permintaan komentar.
Pelatihan mencakup fisika dan kalkulus yang diperlukan untuk memecahkan masalah kompleks. “Komputer Cray Saws tidak hanya diperlukan untuk prakiraan musiman tetapi juga untuk pengolahan data, aplikasi iklim, pengarsipan data, dan banyak proses lainnya,” kata Dyson. Kebutuhan akan HPC baru tidak bisa diremehkan. Francois Engelbrecht, direktur Global Change Institute dan profesor klimatologi di Universitas Witwatersrand, mengatakan Afrika Selatan harus membuat kesepakatan dengan layanan prakiraan internasional untuk mendapatkan produk dengan harga semurah mungkin sehingga Saws dapat melakukan prakiraan probabilistiknya sendiri tentang peristiwa cuaca ekstrem.
Saws memiliki hubungan kontraktual dengan Kantor Met Inggris, yang melakukan prakiraan cuaca numerik, prakiraan musiman, dan pemodelan iklim yang mencakup beberapa hari hingga ratusan tahun. Dengan informasi dari model global ini, Saws menjalankan “model area terbatas” di Afrika Selatan. Perkembangan baru di Inggris ditambahkan ke model ini. “Ini mencapai resolusi yang sangat kecil sehingga Anda dapat menyelesaikan awan, bukan hanya lingkungan tempat awan terbentuk, tetapi awan sebenarnya – Anda benar-benar dapat melihat di mana awan terbentuk dan di mana presipitasi akan terjadi,” kata Dyson.
Hanya ada dua HPC di sektor publik di Afrika Selatan yang memiliki kemampuan komputasi canggih. Satu dimiliki dan dioperasikan oleh CSIR dan yang lainnya oleh Saws. CSIR saat ini sedang memasang HPC baru dan memperbarui sistem saat ini untuk meningkatkan fasilitas komputasinya. “Kami tertinggal,” kata Happy Sithole, manajer pusat untuk Sistem Infrastruktur Siber Terpadu Nasional. “Sistem baru memiliki kapasitas empat kali lipat dari yang kita miliki sekarang, tetapi kita masih tidak sebanding dengan seluruh dunia, yang [memiliki superkomputer yang] seribu kali lebih cepat.”
Pengenalan data satelit canggih dalam beberapa tahun terakhir telah meningkatkan kapasitas Saws untuk memprediksi sistem cuaca besar, termasuk cut-off lows (yang sering membawa hujan lebat ke Afrika Selatan), siklon tropis, front dingin, dan sistem tekanan tinggi, kata Mary Jane Bopape, direktur Jaringan Pengamatan Lingkungan Afrika Selatan dari Yayasan Penelitian Nasional Afrika Selatan. “Ini telah mempersempit kesenjangan keterampilan pemodelan antara belahan bumi selatan dan utara, tetapi masih belum ada cukup pengamatan darat di Afrika Selatan dan seluruh benua Afrika untuk mengkalibrasi dan memverifikasi produk satelit dan simulasi model,” katanya.
Pusat Prakiraan Cuaca Jangka Menengah Eropa (ECMWF), yang merupakan salah satu yang paling maju yang ada, memberikan gambaran tentang besarnya sistem di bagian lain dunia. Sistem Prakiraan Terpadu adalah pusat operasi. Kepala bagian evaluasi di departemen prakiraan dan layanan Matthieu Chevallier menjelaskan kepada TechCentral bahwa 50 juta pengamatan yang dikontrol kualitas (terutama satelit) digunakan untuk menghasilkan prakiraannya. Keahlian yang dibutuhkan mencakup pemodelan numerik, meteorologi, ilmu atmosfer dan fisika atau bidang terkait (hidrologi, oseanografi), serta matematika terapan dan statistik. Dengan tantangan dan kebutuhan yang ada, Afrika Selatan harus terus berinvestasi dan berinovasi dalam teknologi prakiraan cuaca untuk memastikan keselamatan dan kesejahteraan masyarakatnya.
