数值天气预报半拉格朗日时间积分算法及其并行实现

来源 :国防科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:birchwoods2010
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于并行计算设计的基本理论,本文针对分布式存储并行计算机的体系结构,提出了一个重叠边界优化的分布式并行计算模型,并以海洋环流模式为数值例子,通过选取合适的模型边界数,在保证算法精度的前提下,提高了算法的并行效率。 本文还对数值天气预报半拉格朗日时间积分中的插值算法(包括线性插值、准三次插值和降阶插值)进行了详细的研究分析,实现了半拉格朗日时间积分的分布式并行算法,进行了并行计算性能的分析和评测,并通过具体的数值实验验证了算法的高效并行性能。 最后,文章对数值天气预报的外部接口—后处理过程进行研究和分析,对后继工作的开展进行了展望。
其他文献
"马布"是彝族的传统乐器,彝语称之"max bur",意为发声的竹。在彝族人的日常生活特别是在丧礼仪式中马布扮演着极其重要的角色。其音色圆润,携带方便,深受彝族群众喜爱。本文将对马布构造特征以及制作工艺流程做一梳理,并试图揭示马布制作技艺的传承现况。
息肉样脉络膜血管病变是一种影响视力的视网膜疾病,临床主要表现为反复的眼底出血,伴色素上皮的脱离,眼底可见起源于脉络膜的息肉样动脉瘤病变以及异常的脉络膜分支血管网。光动力疗法及抗血管内皮生长因子药物等治疗方法的临床应用为患者带来福音,但对于消除息肉和分支血管网作用有限,部分患者仍有复发。该病的病因及发病机制目前尚不明确,近些年研究显示,多种细胞因子水平与息肉样脉络膜血管病变存在相关性,如血管内皮生长
二十世纪五十年代以来,双曲型守恒律方程数值计算方法的研究一直是计算数学中的一个重要研究方向。利用有限差分方法数值求解双曲型守恒律方程已取得了很大的成就,特别是二十世纪八十年代TVD、ENO等有限差分格式的出现。有限差分方法要求计算区域比较规则,而且人们往往是对一维双曲型方程构造差分格式,再用分裂方法或直接方法将其推广到多维。随着工程问题的复杂化,计算区域也变得复杂,这对数值方法提出了新的挑战。目前
对柱坐标系下二维轴对称问题的光滑粒子流体动力学(SPH)数值模拟方法进行了理论研究、程序设计和算例分析,主要研究内容有:调研了大量的SPH方法相关文献,系统地概述了该方法的理论基础及发展现状和趋势;推导了柱坐标系下的二维轴对称SPH相关计算公式,整理出一整套柱坐标系下SPH计算方法;用FORTRAN语言编制了含弹塑性效应的二维轴对称SPH计算程序,对一系列高速撞击问题进行了数值模拟,包括长杆弹和短
脉动压力环境是高超声速再入体结构设计中仅次于热环境的重要问题,它不但可能造成结构破坏,而且可能诱导强烈的噪声环境,影响机载仪器的正常工作。本文的研究工作立足于工程设计中结构稳定性分析的需要,分别从物理流动现象和流动稳定性理论及湍流理论出发,分析了脉动压力环境的成因及特征。在综合比较了研究脉动压力环境的几种方法之后,论文指出,数值模拟技术与脉动压力的工程预测模型相结合的研究方案具有很好的应用前景和经
本文基于Favre质量加权平均的二维、轴对称及三维Navier-Stokes方程,建立了采用隐式LU-SGS方法和显式龙格库塔方法结合二阶TVD格式、湍流模型的有限体积定常/非定常数值算法,可用于求解超声速高超声速内流粘性复杂流场。 本文采用上述数值算法模拟了超声速扩压器和超声速引射器内流场。针对超声速扩压器,研究了其内部流场的激波串结构、激波边界层干扰结构和旋涡结构,分析了扩压器扩压能力及
伴随着近年来我国着力解决突出环境问题,与环境会计信息披露相关的学术研究和实操效果逐渐成为更多人关注的热点。基于此,通过总结国内外学者的研究成果,整理环境会计信息披露内容、信息披露方式以及信息披露影响因素等,并作出述评与展望,以期为日后研究提供参考与研究方向。近年来,人们对环境问题关注度的提高使得环境会计的重要性逐渐提升,环境会计显然已经成为经济活动以及社会管理中的重要一环。伴随着经济快速发展
期刊
美国20世纪的数据加密标准DES是到目前为止使用最广和讨论最多的一种分组密码。对DES的有效攻击方法是差分密码攻击和线性密码攻击。文中在系统地研究了DES的设计原理和攻击方法的基础上,从迭代特征的角度讨论了密码的结构与抗差分密码攻击和线性密码攻击的关系,给出了如何基于迭代特征设计和优化S-盒和非S-盒结构的设计准则。根据提出的准则对DES的非S-盒结构进行变种,得到了一种完全抗差分密码分析和线性密
前期研究表明,雨季土壤含水量为25%-35%时,三七存活率与土壤含水量呈显著负相关;然而,其内在机理,特别是土壤微生物群落与关键致病菌群对土壤含水量的响应变化,尚不清楚。本研究以8年三七连作土壤为对象,通过室内土培实验与高通量测序分析,探索了不同土壤含水量(10%、20%、30%与40%)对土壤理化性质与微生物群落的影响。结果表明:土壤含水量维持在10%与20%时,关键致病菌群镰刀菌属的相对丰度最
本文用构造性方法研究了经典Ramsey数的下界.我们把求双色经典Ramsey数下界的问题,转化为求两个图的满足某些条件的同构导出子图的问题,并把其中所用的构造性方法推广到多色情形.我们的结果改进了常用的不等式r(k,p+q-1)≥r(k,p)+r(k,q)-1.对于多色情形,Abbott通过构造合成图给出了一些关于多色对角Ramsey数下界的不等式,大部分后来被宋恩民推广到了非对角情形.第三章给出