GRAPES模式中Helmhothz方程两种求解方法的对比研究
【出 处】:《
计算机工程与科学
》
CSCD
2011年第33卷第11期 65-70页,共6页
【作 者】:
宋君强
[1] ;
伍湘君
[1,2] ;
张理论
[1] ;
陈德辉
[2] ;
金之雁
[2] ;
胡江林
[2] ;
李兴良
[2]
【摘 要】
GRAPES是中国气象局自主研发的一个全球/区域分析预报系统。其模式计算方程组经过离散化之后,积分求解过程最终归结为对一个椭圆方程或Helmholtz(赫姆霍兹)方程的求解,这个求解是整个动力框架计算的核心。在目前GRAPES全球模式的准业务计算中,对于分辨率为0.5。的系统,Helmholtz方程的求解时间占到了整个模式计算时间的三分之一强。而且随着未来高分辨率模式的进一步加细,以及模式计算精度的提高,方程求解计算总量更是呈指数式增长。为此,本文分析了GRAPES模式中求解Helmholtz方程所采用的广义共轭余差法(GCR),并对比给出了利用PETSC函数库中提供的GMRES方法求解Helmholtz方程的一些初步测试结果。结果表明,采用高精度的GMRES方法可以减少模式预报偏差,改善模式预报准确度,在大规模并行计算时具有更好的可扩展性能。
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