WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Проведены численные эксперименты типа “идентичных близнецов”, в которых в качестве данных наблюдений использовались заранее рассчитанные по прямой модели поля скорости, температуры, солености, уровня. Результаты расчетов показывают, что разработанный алгоритм с хорошей точностью восстанавливает начальные поля течений, температуры, солености и уровня океана по информации об их поведении на временном интервале порядка нескольких суток.

В заключении приведены основные результаты диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Главный результат диссертационной работы состоит в следующем: разработан алгоритм решения задачи инициализации океанологических полей, основанный на методах расщепления по физическим процессам и по пространственным координатам и сопряженных уравнений. Получены следующие результаты:

  1. Для решения задачи инициализации океана разработана сопряженная сигма-координатная модель общей циркуляции океана, основанная на методе расщепления с граничным условием свободной поверхности. Благодаря использованию специальных дискретизаций и неявных схем в прямой и сопряженной моделях, уменьшено число шагов по времени, что приводит к увеличению быстродействия. Уравнения расщепленной сопряженной модели и градиент функционала отклонения получены в явном виде.
  2. Предложен алгоритм распараллеливания прямой модели общей циркуляции океана ИВМ РАН, основанной на методе расщепления и неявных схемах. Разработанная параллельная программа моделирования обеспечивает ускорение расчетов до 70 раз.
  3. Предложен алгоритм решения задачи о “функции уровня” в прямой и сопряженной моделях общей циркуляции океана. Предложено явным образом формировать матрицу оператора задачи с применением современных методов решения СЛАУ. Использование таких методов позволяет ускорить время решения этой задачи в среднем в 100 раз. За счет применения этого алгоритма удалось повысить как быстродействие, так и точность расчетов динамики океана. Разработана адаптивная вычислительная процедура, обеспечивающая эффективное решение СЛАУ для задачи о “функции уровня”.
  4. Разработан комплекс программ для решения задачи усвоения данных наблюдений. Комплекс состоит из трех основных частей: решения прямой задачи; решения сопряженной задачи (в обратном времени); решения задачи оптимизации функционала. Разработанные программы успешно опробованы на решении задачи инициализации Индийского океана в рамках эксперимента “идентичных близнецов” и с использованием реальных данных наблюдений.
  5. Разработаны версии модели ИВМ РАН Индийского океана с высоким пространственным разрешением 1/8ox1/12ox21. Проведены расчеты муссонной циркуляции Индийского океана, демонстрирующие адекватность сигма-модели ИВМ РАН.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

  1. Русаков А.С., Дианский Н.А. Параллельная модель общей циркуляции океана для многопроцессорных вычислительных систем //Информационные технологии. Издательство Машиностроение. 2003 №8. С. 20-26.
  2. Marchuk G.I., Rusakov A.S., Zalesny V.B. and Diansky N.A. Splitting Numerical Technique with Application to the High Resolution Simulation of the Indian Ocean Circulation. //Pure and Applied Geophysics. 2005. Vol. 12. Issue 8-9. P. 1407–1429.
  3. Marchuk G.I., Diansky N. A., Moshonkin S. N., Zalesny V.B., Rusakov A.S., High-resolution simulation of monsoon variability of the Indian Ocean Currents. // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2007. Vol. 21, No. 2. P. 153-168.
  4. Zalesny V.B, Rusakov A.S, Numerical algorithm of data assimilation based on splitting and adjoint equation methods // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2007. Vol. 22, No. 2. P. 199-219.
  5. В.Б. Залесный, А.С. Русаков. Восстановление начального условия в задаче динамики океана. / Труды II международной конференции “Параллельные вычисления и задачи управления”. Москва. 2004. С. 15.
  6. Agoshkov V.I, Zalesny V. B., Minuk F. P., Rusakov A. S. Study and Solution of Identification Problems for Nonstationary 2D- and 3D- Convection-diffusion equation. // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2005. Vol. 20, No 1. P. 19-43.
  7. Агошков В. И., Залесный В.Б., Минюк Ф. П., Русаков А.С. Восстановление внешних источников в задачах теплообмена в океане.// Методы и технологии решения больших задач. М.:ИВМ РАН. 2004 г. C. 6-60.
  8. Дианский Н.А., Залесный В.Б., Мошонкин С.Н., Русаков А.С. Моделирование муссонной циркуляции Индийского океана с высоким пространственным разрешением. // Океанология. 2006. Vol. 46, No. 5. P. 650671.
Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»