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GRAPES模式软件框架与实现

伍湘君 金之雁 黄丽萍 陈德辉

伍湘君, 金之雁, 黄丽萍, 等. GRAPES模式软件框架与实现. 应用气象学报, 2005, 16(4): 539-546.
引用本文: 伍湘君, 金之雁, 黄丽萍, 等. GRAPES模式软件框架与实现. 应用气象学报, 2005, 16(4): 539-546.
Wu Xiangjun, Jin Zhiyan, Huang Liping, et al. The software framework and application of GRAPES model. J Appl Meteor Sci, 2005, 16(4): 539-546.
Citation: Wu Xiangjun, Jin Zhiyan, Huang Liping, et al. The software framework and application of GRAPES model. J Appl Meteor Sci, 2005, 16(4): 539-546.

GRAPES模式软件框架与实现

资助项目: 国家十五科技攻关重点项目“中国气象数值预报创新研究”资助

THE SOFTWARE FRAMEWORK AND APPLICATION OF GRAPES MODEL

  • 摘要: GRAPES (Global and Regional Assimilation and PrEdiction System) 是中国气象科学研究院数值预报研究中心自主开发的新一代静力/非静力多尺度通用数值预报模式。该模式采用标准化、模块化软件体系结构, 并严格按照软件工程要求完成系统开发, 包括程序的并行计算。初步试算结果表明:GRAPES模式软件框架的设计和实现符合模式发展的要求, 为中国数值天气预报系统的可持续发展奠定了良好的基础。
  • 图  1  GRAPES模式软件框架

    图  2  GRAPES模式程序流程示意图

    图  3  GRAPES变量注册工作流程示意图

    图  4  GRAPES的并行计算区域划分

    图  5  GRAPES模式串行、并行积分24 h 500 hPa高度场比较 (单位:gpm)

    (a)1个C PU, (b)8个CPU

    图  6  GRAPES模式在pc-cluster计算时间

    图  7  GRAPES模式在IBM计算机的计算时间

  • [1] 陈德辉, 杨学胜, 张红亮, 等.多尺度非静力通用模式框架的设计策略.应用气象学报, 2003, 14(4):452-461. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20030456&flag=1
    [2] Eric J Braude.面向对象的软件工程.北京:电子工业出版社, 2003.
    [3] Michalakes J, Dudhia J, Gill D, et al. Design of A Next-generation Regional Weather Research and Forcast Model, Towards Teracomputing. Proceedings of the eighth ECMWF workshop on the use of parallel processors in meteorology. World Scientific, River Edge, New Jersey, 1999.177-123.
    [4] John G Michalakes, Michael McAtee, Jerry Wegiel.Software infrastructure for the Weather Research and Forecast model. http://www.wrf-model.org.
    [5] Michalakes J, Canfield T, Nanjndiah R, et al. Parallel Implementation, Validation and Performance of MM5, Coming of Age. Proceedings of the sixth ECMWF workshop on the use of parallel processors in meteorology. World Scientific, River Edge, New Jersey, 1995. 266-276.
    [6] 金之雁, 王鼎兴.一种适用于有限差分模式的负载平衡区域分解方法.气象学报, 2002, 60(2):188-193. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QXXB200202007.htm
    [7] 都志辉编著.高性能计算并行编程技术.北京:清华大学出版社, 2001.
    [8] 金之雁, 王鼎兴.一种在异构系统中实现负载平衡的方法.应用气象学报, 2003, 14(4):410-418. http://qikan.camscma.cn/jams/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20030451&flag=1
    [9] 金之雁.异构系统动态负载平衡技术研究:[博士学位论文].北京:清华大学博士论文, 2003.
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出版历程
  • 收稿日期:  2004-03-25
  • 修回日期:  2004-06-10
  • 刊出日期:  2005-08-31

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