Моделирование экстремальных явлений в атмосфере и океане как задача высокопроизводительных вычислений

Авторы

  • А.В. Бухановский
  • С.В. Иванов
  • С.В. Ковальчук
  • Л.И. Лопатухин
  • О.И. Зильберштейн
  • С.К. Попов
  • М.М. Чумаков

Ключевые слова:

параллельные вычисления
комплексы программ
моделирование климата
параллельные вычислительные системы
моделирование экстремальных явлений

Аннотация

Рассматриваются особенности проектирования и реализации высокопроизводительного программного комплекса для моделирования экстремальных явлений в атмосфере и океане. Формулируется модель производительности задачи в целом и выполняется исследование зависимости эффективности распараллеливания от характеристик архитектуры вычислительной системы. Работа выполнена в рамках проекта ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 — 2012 годы» по теме «Высокопроизводительный программный комплекс моделирования и прогноза экстремальных гидрометеорологических явлений и расчета воздействий на морские объекты и сооружения», госконтракт № 02.514.11.4033. Статья подготовлена по материалам доклада авторов на международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии» (ПаВТ-2008; http://agora.guru.ru/pavt2008).

Новые вычислительные технологии

Загрузки

Опубликован

2008-04-18

Выпуск

Том 9 (2008): Выпуск 2.

Раздел

Раздел 1. Вычислительные методы и приложения

Авторы

А.В. Бухановский

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики,
Научно-исследовательский институт наукоемких компьютерных технологий
Кронверкский проспект, 49, 197101, г. Санкт-Петербург

С.В. Иванов

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики,
Научно-исследовательский институт наукоемких компьютерных технологий
Кронверкский проспект, 49, 197101, г. Санкт-Петербург

С.В. Ковальчук

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики,
Научно-исследовательский институт наукоемких компьютерных технологий
Кронверкский проспект, 49, 197101, г. Санкт-Петербург

Л.И. Лопатухин

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики,
Научно-исследовательский институт наукоемких компьютерных технологий
Кронверкский проспект, 49, 197101, г. Санкт-Петербург

О.И. Зильберштейн

Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации
Б. Предтеченский пер., 11-13, 123242, Москва

С.К. Попов

Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации
Б. Предтеченский пер., 11-13, 123242, Москва

М.М. Чумаков

Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации
Б. Предтеченский пер., 11-13, 123242, Москва

Библиографические ссылки

  1. Справочные данные по режиму ветра и волнения Баренцева, Охотского и Каспийского морей / Под ред. Л.И. Лопатухина и др. Российский морской регистр судоходства. СПб: РМРС, 2003.
  2. Бухановский А.В., Лопатухин Л.И., Чернышева Е.С. Подходы, опыт и некоторые результаты исследований волнового климата океанов и морей. II. Расчет волнения по гидродинамическим моделям, режимные распределения и климатические спектры волн // Вестник СПбГУ. 2005. Сер. 7, вып. 4. 56-69.
  3. Справочные данные по режиму ветра и волнения Балтийского, Северного, Черного, Азовского и Средиземного морей // Под ред. Л.И. Лопатухина и др. Российский морской регистр судоходства. СПб: РМРС, 2006.
  4. Володин Е.М., Толстых М.А. Параллельные вычисления в задачах моделирования климата и прогноза погоды // Вычислительные методы и программирование. 2007. 8, № 1. 117-126.
  5. Joppich W., Quaas J. Coupling general circulation models on a meta-computer // Lecture Notes in Computer Science. Vol. 2657. Berlin: Springer, 2003. 161-170.
  6. Stankova E., Zatevakhin M. Numerical simulation of cloud dynamics and microphysics // Lecture Notes in Computer Science. Vol. 2657. Berlin: Springer, 2003. 171-178.
  7. Мирзоев Д.А., Зильберштейн О.И., Лопатухин Л.И., Миронов Е.У., Михайлов Н.Н. Концепция обеспечения специализированной гидрометеорологической информацией проектирования сооружений на шельфе арктических морей // Труды IV Международной конференции «Освоение шельфа арктических морей» (RAO 99). СПб, 1999. 311-318.
  8. Бухановский А.В., Лопатухин Л.И., Рожков В.А. Подходы, опыт и некоторые результаты исследований волнового климата океанов и морей. III. Экстремальные и необычные волны // Вестник СПбГУ. 2006. Сер. 7, вып. 1. 58-69.
  9. Лопатухин Л.И., Бухановский А.В., Иванов С.В., Ковальчук С.В., Попов С.К., Лобов А.Л., Тихонова О.В., Чумаков М.М. Современная технология комплексного моделирования ветра, волнения, течений и уровня моря // Труды VIII Международной конференции по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ (RAO/CIS OFFSHORE 2007). СПб, 2007. 233.
  10. Бухановский А.В., Лопатухин Л.И., Иванов С.В. Подходы, опыт и некоторые результаты исследований волнового климата океанов и морей. I. Постановка задачи и входные данные // Вестник СПбГУ. 2005. Сер. 7, вып. 3. 62-74.
  11. Boukhanovsky A.V. Multivariate stochastic models of metocean fields: computational aspects and applications // Lecture Notes in Computer Science. Vol. 2329. Berlin: Springer, 2002. 216-225.
  12. Lopatoukhin L.I., Rozhkov V.A., Ryabinin V.E., Swail V.R., Boukhanovsky A.V., Degtyarev A.B. Estimation of extreme wind wave heights. JCOMM Technical Report WMO/TD N 1041. 2000.
  13. Bogdanov A.V., Boukhanovsky A.V. High performance parallel algorithms for data processing // Lecture Notes in Computer Science. Vol. 3036. Berlin: Springer, 2004. 239-246.
  14. Tolman H.L. User manual and system documentation of WAVEWATCH-III version 2.22. NOAA / NWS / NCEP / MMAB Technical Note N. 222. 2002 (http://polar.ncep.noaa.gov/waves).