计算机研究与发展
計算機研究與髮展
계산궤연구여발전
JOURNAL OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT
2012年
4期
795-803
,共9页
卢风顺%宋君强%张理论%张卫民%任开军%朱小谦
盧風順%宋君彊%張理論%張衛民%任開軍%硃小謙
로풍순%송군강%장이론%장위민%임개군%주소겸
全球模式%数值天气预报%并行计算%极区处理%球面划分%加权等积
全毬模式%數值天氣預報%併行計算%極區處理%毬麵劃分%加權等積
전구모식%수치천기예보%병행계산%겁구처리%구면화분%가권등적
极区计算对全球数值预报模式设计的重要性主要体现在2个方面:模式动力框架中的极区处理和极区并行数据划分带来的并行负载不平衡问题.其中后者是全球数值预报模式大规模并行计算的性能瓶颈,对此提出一种新的基于加权等积的球面数据划分算法.该算法以球带数目和权函数为参数,将南北两极分别划分到单独的子区域,形成极点通区,使从极点到赤道方向每个纬度对应的子区域数目逐渐增多,灵活地实现球面网格的高质量划分.从理论上分析该算法的划分质量后,以基于球谐谱的浅水波模式PSTSWM为实验平台,验证了提出的划分算法具有很好的并行划分性能以及可扩展性.结合我国自主设计的GRAPES全球模式,展望了该算法的应用前景.
極區計算對全毬數值預報模式設計的重要性主要體現在2箇方麵:模式動力框架中的極區處理和極區併行數據劃分帶來的併行負載不平衡問題.其中後者是全毬數值預報模式大規模併行計算的性能瓶頸,對此提齣一種新的基于加權等積的毬麵數據劃分算法.該算法以毬帶數目和權函數為參數,將南北兩極分彆劃分到單獨的子區域,形成極點通區,使從極點到赤道方嚮每箇緯度對應的子區域數目逐漸增多,靈活地實現毬麵網格的高質量劃分.從理論上分析該算法的劃分質量後,以基于毬諧譜的淺水波模式PSTSWM為實驗平檯,驗證瞭提齣的劃分算法具有很好的併行劃分性能以及可擴展性.結閤我國自主設計的GRAPES全毬模式,展望瞭該算法的應用前景.
겁구계산대전구수치예보모식설계적중요성주요체현재2개방면:모식동력광가중적겁구처리화겁구병행수거화분대래적병행부재불평형문제.기중후자시전구수치예보모식대규모병행계산적성능병경,대차제출일충신적기우가권등적적구면수거화분산법.해산법이구대수목화권함수위삼수,장남북량겁분별화분도단독적자구역,형성겁점통구,사종겁점도적도방향매개위도대응적자구역수목축점증다,령활지실현구면망격적고질량화분.종이론상분석해산법적화분질량후,이기우구해보적천수파모식PSTSWM위실험평태,험증료제출적화분산법구유흔호적병행화분성능이급가확전성.결합아국자주설계적GRAPES전구모식,전망료해산법적응용전경.
