CAJ | 학술논문

完整的地球系统包含大量的物理元素,这些元素相互作用影响,导致我们整个地球不断变化,甚至会产生地球灾害.高性能计算机的出现为这个复杂系统的研究开辟了新的道路--高性能计算模拟.文中详细介绍并分析了地球系统建模及模拟研究从最初单个物理模型的模拟到多个物理模型紧耦合模拟,再到软件框架集成模拟这一整个发展历程.重点介绍了三个由美国多个研究团队开发的建模框架:日地系统建模框架(SWMF),地表系统建模框架(ESMF),固体地球系统建模框架(GeoFramework).然而这些基于特殊领域的框架仍存在一些缺陷,尤其是三个框架中的物理模型无法互操作,无法集成,从而无法实现从太阳到地核这一跨越整个地球空间的完整地球系统的建模及模拟.为了解决这些问题,文中提出了采用近年来新提出的适用于大规模高性能科学计算的标准组件规范CCA构建整个地球系统的模拟及分布式协同工作平台--分布式高性能地球系统建模集成框架(DHEMF).DHEMF以其特有的面向服务基于组件的特性,使其能够解决地球系统模型(组件)的建模、集成、应用、管理、互操作等复杂问题,并最终实现完整地球系统的模拟及预报.
완정적지구계통포함대량적물리원소,저사원소상호작용영향,도치아문정개지구불단변화,심지회산생지구재해.고성능계산궤적출현위저개복잡계통적연구개벽료신적도로--고성능계산모의.문중상세개소병분석료지구계통건모급모의연구종최초단개물리모형적모의도다개물리모형긴우합모의,재도연건광가집성모의저일정개발전역정.중점개소료삼개유미국다개연구단대개발적건모광가:일지계통건모광가(SWMF),지표계통건모광가(ESMF),고체지구계통건모광가(GeoFramework).연이저사기우특수영역적광가잉존재일사결함,우기시삼개광가중적물리모형무법호조작,무법집성,종이무법실현종태양도지핵저일과월정개지구공간적완정지구계통적건모급모의.위료해결저사문제,문중제출료채용근년래신제출적괄용우대규모고성능과학계산적표준조건규범CCA구건정개지구계통적모의급분포식협동공작평태--분포식고성능지구계통건모집성광가(DHEMF).DHEMF이기특유적면향복무기우조건적특성,사기능구해결지구계통모형(조건)적건모、집성、응용、관리、호조작등복잡문제,병최종실현완정지구계통적모의급예보.