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2025年1月
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發(fā)布時間: 2022-01-24
冬奧在即，欣逢京城瑞雪飄飄,，天公作美,，人心所向。人類生活在地球上，大氣的活動和現(xiàn)象與人類的生活密切相關(guān),。
古有諸葛亮借東風(fēng)而決定戰(zhàn)爭走向,，以及“早霞不出門，晚霞行千里”等諺語,，而今天天氣活動對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民的日常出行等都有著巨大的影響,，天氣預(yù)報越來越扮演重要角色，其準確性關(guān)系到眾多民生問題,。如何能精準預(yù)報成為了大氣科學(xué)領(lǐng)域的主要科研問題之一,。
預(yù)測天氣離不開對流體力學(xué)的研究。流體動力學(xué)是流體力學(xué)的一個重要分支,，其主要應(yīng)用領(lǐng)域非常多樣化,，例如大氣、交通,、石油傳輸?shù)?。流體動力學(xué)基礎(chǔ)方程是其理論基礎(chǔ)，在不同領(lǐng)域中已經(jīng)有許多求解對流方程的方法,，而對流的數(shù)值模擬是流體動力學(xué)方程近似解的核心,。
在大氣科學(xué)中，數(shù)值天氣預(yù)報是指根據(jù)大氣實際情況,，在一定的初值和邊值條件下,，通過計算機作數(shù)值計算，求解描寫天氣演變過程的流體力學(xué)和熱力學(xué)的方程組,，預(yù)測未來一定時段的大氣運動狀態(tài)和天氣現(xiàn)象的方法,。而tracer2d算法則是一種高效、高準確的針對流體動力學(xué)的數(shù)值模擬算法,，在數(shù)值天氣預(yù)報中得到廣泛應(yīng)用,。
目前，河南師范大學(xué)某課題組已經(jīng)完成tracer2d算法在Fortran環(huán)境下的測試運行,，證實了tracer2d算法源代碼的可行性,，并成功在曙光計算服務(wù)平臺進行實驗測試并獲得優(yōu)異成果！
同時,，依托計算服務(wù)平臺強大的算力資源,，為開展數(shù)值天氣預(yù)報在海量數(shù)據(jù)量的情況下的計算研究提供了更好的研究環(huán)境和實際應(yīng)用環(huán)境。因計算服務(wù)的加持,，氣象科研乘上“東風(fēng)”,，加快了創(chuàng)新的步伐。
研究中,，由于要求在多硬件平臺和多開發(fā)環(huán)境下以及tracer2d正常運行的基礎(chǔ)上,，要保持甚至提高計算精度和縮短運行時間,，獲得優(yōu)異的電子結(jié)構(gòu)計算性能，因此,，對計算服務(wù)平臺的服務(wù)要求極為嚴苛,。
曙光計算服務(wù)構(gòu)建了算力網(wǎng)絡(luò)體系，聚集海量算力資源,，提供融合計算服務(wù),，讓科研工作者能更輕松地建立更好的開發(fā)環(huán)境；而該算法的應(yīng)用和推廣也將為數(shù)值流體動力學(xué)方程求近似解問題提供更加有力的技術(shù)支撐,。
在未來,，該課題組將進一步優(yōu)化tracer2d算法在曙光計算服務(wù)平臺的適配和應(yīng)用，使其求得的關(guān)于該領(lǐng)域流體動力學(xué)方程近似解保證更高程度上具有準確性,，并進一步縮短tracer2d算法的運算時間,。在數(shù)值天氣預(yù)報領(lǐng)域該項目完成將會使tracer2d算法成為數(shù)值天氣預(yù)報的有力工具。
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