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基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究

时间:2023-09-02 08:40:48 其他范文 收藏本文 下载本文

下面是小编为大家收集的基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究,本文共9篇,仅供参考,欢迎大家阅读,一起分享。

基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究

篇1:基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究

基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究

在LAGFD-WAM海浪串行数值模式基础上,利用MPI信息传递机制实现其并行化.通过对模拟区域合理划分,对数据采取分块加载,实现了各个节点的负载平衡;通过对算法的改进实现了粗粒度计算,大幅度减少了通信量,从而提高了程序的'执行效率.对串行计算和并行计算的效率比较表明,本文建立的方法能够得到较高的加速比.对全球海浪模式,加速比和CPU数目大致呈线性关系.对高分辨率的区域海浪模式,在128 CPU条件下加速比可以达到91.9.

作 者:王关锁 乔方利 杨永增 WANG Guan-suo QIAO Fang-li YANG Yong-zeng  作者单位:国家海洋局,第一海洋研究所,山东,青岛,266061;海洋环境科学和数值模拟国家海洋局重点实验室,山东,青岛,266061 刊 名:海洋科学进展  ISTIC PKU英文刊名:ADVANCES IN MARINE SCIENCE 年,卷(期): 25(4) 分类号:P731.33 关键词:并行计算   加速比   海浪模式  

篇2:台风Winnie影响下海浪的数值模拟研究

台风Winnie(1997)影响下海浪的数值模拟研究

采用多重嵌套中尺度大气数值模式提供的风场,在考虑了波-流相互作用等主要物理过程的基础上,应用最新版本的'第三代海浪模式SWAN对Winnie(1997)引起的台风浪进行了模拟,将模拟的有效波高与TOPEX/POSEIDON和ERS-2卫星高度计资料作了详细的对比分析,并分析了台风浪要素的分布特征.结果表明,SWAN在模拟较大尺度的海区时也能得到较好的模拟效果,能较好地再现海浪的发展过程和合理地反映台风浪的分布.

作 者:蒋小平钟中 张金善 陆文锋 JIANG Xiao-ping ZHONG Zhong ZHANG Jin-shan LU Wen-feng  作者单位:蒋小平,钟中,JIANG Xiao-ping,ZHONG Zhong(解放军理工大学气象学院,江苏,南京,211101)

张金善,ZHANG Jin-shan(南京水利科学研究院,江苏,南京,210029)

陆文锋,LU Wen-feng(辽宁省沈阳市96101部队气象台,辽宁,沈阳,110032)

刊 名:热带气象学报  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF TROPICAL METEOROLOGY 年,卷(期):2007 23(4) 分类号:P731.33 关键词:台风浪   第三代海浪模式SWAN   台风Winnie   中尺度数值模式  

篇3:一种适用于莱州湾海浪数值计算的模型-SWAN模式

一种适用于莱州湾海浪数值计算的模型-SWAN模式

传统的波浪要素推算是通过莆田海堤实验站提供的经验公式进行的,该公式是经验公式,很多参数难以测定,精度不高,影响了海堤工程的规划设计.第三代数值计算模型在理论方面具有先进性,精度较高,其中的.SWAN模式属于浅水模式.经过实例验证,SWAN模式是基本适用于莱州湾地区的.

作 者:刘洪昌  作者单位:山东新汇建设集团有限公司,257091 刊 名:中国科技信息 英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(8) 分类号:P7 关键词:SWAN   海堤   莱州湾  

篇4:GPS/惯性组合导航系统的并行算法研究

GPS/惯性组合导航系统的并行算法研究

基于导弹发射段GPS/惯性组合导航系统模型,研究并行化滤波计算的`平方根算法、U-D算法及实现这些算法的阵列结构,满足组合系统的实时处理要求及提高算法的数值稳定性.

作 者:慕德俊 佟明安 戴冠中 Mu Dejun Tong Mingan Dai Guanzhong  作者单位:西北工业大学,电子工程系,陕西,西安,710072 刊 名:西北工业大学学报  ISTIC EI PKU英文刊名:JOURNAL OF NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY 年,卷(期): 18(2) 分类号:V249.32+8 关键词:组合导航   阵列结构   并行算法  

篇5:数值模式预报延迟量与GPS测量的比较研究

数值模式预报延迟量与GPS测量的比较研究

利用长江三角洲地区GPS观测网中4个站点的资料,研究了梅雨期静力延迟和湿延迟的时、空变化,以上海宝山站为例用探空资料对GPS资料进行了验证,并将MM5模式24 h的预报结果与GPS测量资料进行比较,以检验MM5模式对静力延迟和湿延迟的预报能力,在此基础上提出了订正模式预报静力延迟误差的方法.研究结果表明:GPS是一种与探空观测有可比性的大气静力延迟和湿延迟测量手段.GPS站点测得的静力延迟和湿延迟呈现出不同特征,静力延迟有明显的周期变化,湿延迟的变化与天气过程相关联.模式初始场对静力延迟有很好的描述能力,而对湿延迟却存在低估现象.MM5模式24h滚动预报基本能反映出静力延迟的日变化趋势,而模式在预报静力延迟的'逐时次变化方面还存在一定的偏差.模式对湿延迟变化有一定的预报能力,但也存在低估现象.模式对总延迟的预报总体偏低,偏差主要集中在-3 cm附近.可以通过订正地面气压的方法减小模式对静力延迟的预报误差.

作 者:袁招洪 顾松山 丁金才 YUAN Zhao-hong GU Song-shan DING Jin-cai  作者单位:袁招洪,YUAN Zhao-hong(上海市气象局,上海,200030)

顾松山,GU Song-shan(南京信息工程大学,电子工程系,江苏,南京,210044)

丁金才,DING Jin-cai(上海中心气象台,上海,200030)

刊 名:南京气象学院学报  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF NANJING INSTITUTE OF METEOROLOGY 年,卷(期): 29(5) 分类号:P456.7 关键词:GPS   中尺度数值预报   延迟量   比较  

篇6:多层城市冠层模式的建立及数值试验研究

多层城市冠层模式的建立及数值试验研究

为在城市气象数值模拟中更好地体现由城市发展引起的下垫面土地利用改变及人为活动对大气过程的影响,建立了基于建筑物三维分布的'多层城市冠层模式,冠层内动力方程组考虑了建筑物冠层拖曳力的作用及雷诺应力的影响,通过引入建筑物宽度、间距以及垂直分布密度指数等建筑物形态特征参数,以更好地体现城市复杂地表对大气温度、湿度及动量方程的影响.同时,该模式分屋顶、4个侧壤及地面分别考虑辐射及能量平衡求解表面温度,计算各表面与大气的通量交换,并考虑辐射阴影效应、冠层内部各个面之间的可视因子、以及与冠层内建筑物密度指数、可视因子等相关的多重反射辐射导致的辐射截陷作用.模式的离线检验结果表明:(1)冠层模式计算风廓线与风洞实验测量数据吻合良好;(2)离线冠层模式能够模拟实际小区的风速、温度垂直廓线,并能够较好地体现小区内气温日变化.冠层模式与区域边界层模式耦合检验结果表明:(1)耦合模拟的近地面(2 m处)气温及地表温度的结果明显优于传统的水泥平板方案,尤其是在夜间,水泥平板方案与实测气温最大偏差4 K左右,耦合模拟方案为1-2 K;(2)耦合模拟方案考虑了建筑物对冠层之上的拖曳力影响以及建筑物形态结构对雷诺应力的影响,风速(10 m处)计算结果与观测值相差约在1 m/s,水泥平板方案偏差3 m/s左右.

作 者:王咏薇 蒋维楣 WANG Yongei JIANG Weimei  作者单位:王咏薇,WANG Yongei(南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室,南京,210044;南京大学大气科学学院,南京,210093)

蒋维楣,JIANG Weimei(南京大学大气科学学院,南京,210093)

刊 名:气象学报  ISTIC PKU英文刊名:ACTA METEOROLOGICA SINICA 年,卷(期): 67(6) 分类号:P404 关键词:多层城市冠层模式   城市地表辐射收支   拖曳力   建筑物形态学特征   Multi-layer urban canopy model   Urban radiation process   Drag force   Buildings complex surface  

篇7:空气质量数值模式预报中资料同化的初步研究

空气质量数值模式预报中资料同化的初步研究

利用嵌套网格空气质量预报模式,在对上海市环境监测中心提供的'观测数据进行必要的质量控制后,采用最优插值方法对可吸入颗粒物(PM10)、二氧化氮(NO2)和二氧化硫(SO2)进行资料同化.选取8月1~20日做作逐日同化试验的结果表明,无论是PM10、NO2还是SO2,其同化偏差平均值均在20 μg・m-3以下,比同化前减少了至少50%;3种污染物的同化偏差小于其未同化偏差的天数均在16天以上.在大气清洁和污染两种情况下,对PM10分别作10天的同化试验表明,同化后的均方根误差均小于同化之前.此同化方法能利用观测数据较好地修正空气质量模式预报场,从而为模式提供与实际更加接近的初始场.

作 者:崔应杰 王自发 朱江 付晴艳 CUI Ying-Jie WANG Zi-Fa ZHU Jiang FU Qing-Yan  作者单位:崔应杰,王自发,CUI Ying-Jie,WANG Zi-Fa(中国科学院大气物理研究所大气边界层物理与大气化学国家重点实验室,北京,100029;中国科学院大气物理研究所竺可桢-南森国际中心,北京,100029)

朱江,ZHU Jiang(中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心,北京,100029)

付晴艳,FU Qing-Yan(上海市环境监测中心,上海,30)

刊 名:气候与环境研究  ISTIC PKU英文刊名:CLIMATIC AND ENVIRONMENTAL RESEARCH 年,卷(期): 11(5) 分类号:X16 关键词:大气化学   空气质量数值模式预报   资料同化   最优插值   质量控制  

篇8:二维自适应非结构网格DSMC并行算法研究

二维自适应非结构网格DSMC并行算法研究

研究了二维自适应非结构网格DSMC并行算法实现的过程.首先提出了一类非结构网格自适应策略,有效降低了网格尺度对计算结果的影响,提高了流场的.分辨率;然后基于PC-CLUSTER群机并行体系结构与消息传递库MPI并行环境,利用分区并行思想,设计了非结构网格DSMC并行算法,节约了计算时间.利用For-tran90的动态分配内存技术编制了通用计算程序;最后对过渡流域高超声绕流进行了数值模拟,计算结果初步验证了算法的可行性与有效性.

作 者:王学德 伍贻兆 夏健 林晓宏 WANG Xue-de WU Yi-zhao XIA Jian LIN Xiao-hong  作者单位:王学德,林晓宏,WANG Xue-de,LIN Xiao-hong(南京理工大学动力工程学院,南京,210094)

伍贻兆,夏健,WU Yi-zhao,XIA Jian(南京航空航天大学,航空宇航学院,南京,210016)

刊 名:计算力学学报  ISTIC EI PKU英文刊名:CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL MECHANICS 年,卷(期): 26(2) 分类号:V211.3 关键词:自适应非结构网格   DSMC   并行算法   MPI  

篇9:基于VB和Surfer的海浪数值预报结果动画显示

基于VB和Surfer的海浪数值预报结果动画显示

本文介绍了一种将Fortran计算程序(DOS程序)和Surfer结合起来实现数据图形化动态浏览的方法.该方法通过结合使用VB函数Shell和Windows API函数Open Process解决了DOS程序在VB中的调用和等待问题,用ActiveX技术解决VB调控Surfer的问题,实现了基于全球地形底图的波高和浪向动画显示.该方法同样可应用于温度、盐度、密度及海流等数值预报结果的`可视化,可为海洋业务的分析和预报提供借鉴.

作 者:余军浩 汪鹏 燕松 YU Jun-hao WANG Peng YAN Song  作者单位:余军浩,汪鹏,YU Jun-hao,WANG Peng(总参气象水文中心,北京,100081)

燕松,YAN Song(海军海洋水文气象中心,北京,100161)

刊 名:海洋预报  ISTIC英文刊名:MARINE FORECASTS 年,卷(期):2008 25(3) 分类号:P731 关键词:VB   Surfer   ActiveX技术   动画显示  

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