Starchenko A.V.   Данилкин Е.А.   Проханов С.А.  

Параллельная реализация мезомасштабной метеорологической модели для исследования атмосферных процессов над городом

Reporter: Starchenko A.V.

Параллельная реализация мезомасштабной метеорологической модели для исследования атмосферных процессов над городом
А.В. Старченко1,2, Е.А. Данилкин1, С.А. Проханов1
1Национальный исследовательский Томский государственный университет
2Институт вычислительных технологий СО РАН
Email: starch@math.tsu.ru

Представлен параллельный алгоритм решения системы уравнений мезомасштабной метеорологической модели высокого разрешения TSU-NM3. Метеорологическая модель является негидростатической и включает трехмерные нестационарные уравнения гидротермодинамики атмосферного пограничного слоя с параметризацией турбулентности, микрофизики влаги, длинноволновой и коротковолновой (солнечной) радиации в атмосфере, адвективного и скрытого потоков тепла на границе ее взаимодействия атмосферы с подстилающей поверхностью. Уравнения модели решаются численно на основе метода конечного объема и явно-неявных разностных схем второго порядка аппроксимации. В качестве основного подхода распараллеливания выбрана двумерная декомпозиция (по горизонтальным сеточным линиям) сеточной области на подобласти с применением технологии параллельных вычислений Message Passing Interface. Такой подход позволил добиться эффективности параллельных вычислений 80% на сетке 50х50х30 при использовании 64 ядер кластера ТГУ Cyberia. Для дальнейшего повышения скорости параллельных вычисления для рассматриваемого численного алгоритма решения уравнений метеорологической модели проводились эксперименты по организации параллельных вычислений с помощью совместного использования технологий MPI+OpenMP, MPI+CUDA.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ  и Администрации Томской области (грант № 16-41-700178 р_а).


To reports list