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全球米级浅水波模拟

动力框架,国产E级超算,深圳超算,郑州超算,崂山实验室,有限体积

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.2 模式数值算法研究

全球大气模式水平分辨率是衡量国家超级计算水平与地球系统模拟综合能力的重要标志。然而，完整的高分辨率全球大气模式作为复杂系统，在模拟实验运行与精细化分析方面均面临巨大技术挑战。针对这一难点，本研究在理想化模拟环境中，从工程与科学两个层面开展研究：一方面突破现有模式的分辨率极限，另一方面解析地球流体的主要动力学特征并完成归因分析。为达到上述目标，构建仿照地球真实环境的全球单层正压系统，依托我国即将建成的多个全球算力领先的超算系统开展大规模模拟，将大气模式水平分辨率推进至全球准米级水平，系统地研究跨尺度全球流体动力学特征。模式模拟结果揭示了大气动能谱各尺度间的幂律规律、关键物理量的纬向分布规律以及多尺度涡旋的运动规律等特征。本研究为发展下一代超高分辨率全球大气模式提供基础理论与技术支撑。