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金之雁: 作品数：49 被引量：326H指数：11; 供职机构：中国气象科学研究院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划国家重点基础研究发展计划更多>>; 相关领域：天文地球自动化与计算机技术理学自然科学总论更多>>

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新一代数值预报模式GRAPES的并行计算方案设计与实现被引量：18: 2007年; GRAPES(global and regional assimilation and prediction system)是由中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室自主研究开发的中国新一代数值天气预报系统,其目标是科研/业务通用.为了实现这一目标,结合高性能计算机的体系结构设计并实现模式的并行计算是必不可少的.作为核心开发技术之一,GRAPES系统设计并实现了模式的并行计算方案,包括中尺度有限区模式的并行计算和全球模式并行计算.GRAPES模式并行计算版本在IBM-Cluster1600上的测试表明,GRAPES模式的并行计算程序正确、稳定、有效,为其业务化之路奠定了基础,同时也为系统未来的可持续开发、优化创造了条件.; 伍湘君金之雁陈德辉宋君强杨学胜; 关键词：数值天气预报并行计算

半拉格朗日方法在全球原始方程模式中的实现被引量：1: 1998年; 简单介绍了半拉格朗日平流方案的基本概念，并详细总结了其在全球原始方程模式，特别是在ＩＦＳ模式中的具体实现过程。拉格朗日平流的观点是跟着流体质点看流体运动，其实现的关键是流体轨迹的计算。轨迹中点和起始点水平坐标的求得可以利用球面三角，直接在球极坐标中进行，并采用一些较高的近似。为了充分获得半拉格朗日方案的益处，在起始点的内插公式其阶数至少应在四阶（三次）以上，为避免昂贵的三维三次内插，可以采用三维“准三次”内插。; 陈起英庄世宇金之雁; 关键词：原始方程模式

用软件工程方法实现GRAPES模式: GRAPES是一个以多尺度通用动力模式为核心的、以统一软件编程标准为平台的新一代数值预报模式系统.作为中国气象数值预报新一代研究和业务系统,GFRAPES不仅采用了多尺度统一模式的设计思想,在模式软件程序设计上也采用了模...; 伍湘君黄丽萍金之雁; 关键词：GRAPES 气象数值预报软件工程; 文献传递

广义共轭余差法的通信避免算法被引量：1: 2020年; 广义共轭余差法是一种用于求解非对称线性方程组的有效算法。为减少算法中的全局通信,首创性地提出了“通信避免的广义共轭余差法”,避免了迭代过程中的全局通信,使算法中的全局通信总次数降低了一个数量级,同时减少了约50%的计算量(计算量的具体减少比例与计算规模相关)。大规模测试中(最大16384进程),新算法最高达到了原算法3倍的运算速率。进一步分析表明,新算法在各种并行规模下的运算速率和可扩展性都优于原算法。在较小并行规模下,新算法的优势主要来源于计算量的减少。在较大并行规模下,新算法的优势主要来源于全局通信量的减少。; 金之雁杨磊林隽民王哲; 关键词：并行计算

中国气象应用网格研究: 陈德辉杨学胜张卫民刘永柱孙健刘灿灿施培量任开军洪文董刘海金之雁; “中国气象应用网格”主要针对中国气象局计算资源及科研人员分散在全国各地，气象预报面向政府、社会和公众服务的特点，利用网格技术建立了连接中国气象局行业内部、国防科大、上海超算中心、中科院网络中心等单位在内的跨地域网格计算共...; 关键词：; 关键词：网格气象

国家气象中心新一代业务中期预报系统T213L31被引量：1: 2004年; 介绍了国家气象中心现行中期数值预报业务系统;介绍了预报模式的基本控制方程,在SP计算机上的实现过程;介绍了全球分析的并行处理方法和全球资料同化系统、后处理系统以及与之相关的配套系统。; 金之雁陈起英; 关键词：中期数值天气预报并行处理

GRAPES全球切线性和伴随模式的调优被引量：24: 2017年; 伴随技术是四维变分同化(4DVar)系统中计算代价函数梯度的最佳办法,切线性和伴随模式的效果和效率直接影响着4DVar系统的发展。基于GRAPES(Global and Regional Assimilation PrEdiction System)全球切线性和伴随模式1.0版本,利用GRAPES全球模式2.0版本在并行框架和性能等方面的改善,重新优化和设计了GRAPES全球切线性伴随模式2.0版本,提高了GRAPES全球切线性和伴随模式的效果和效率,优化了切线性模式程序结构,使其计算时间最优可控制在非线性模式的1.2倍以内;采用在切线性模式中保存基态的方法,重构了伴随模式的程序结构,使其计算时间最优控制在非线性模式的1.5倍以内;在GRAPES全球切线性物理过程的设计中,将线性物理过程的轨迹基态计算和切线性扰动计算解耦,提高了G-RAPES全球切线性和伴随模式的计算效果和效率。; 刘永柱张林金之雁; 关键词：四维变分同化 GRAPES模式

大规模并行程序通信性能分析被引量：1: 2011年; 选取基准测试程序集SPECMPI的4个程序,以及我国研制的天气预报并行应用GRAPES,在消息传递接口层面(MPI)以及不同的平台上对这5个程序的通信性能进行了插装采集和分析,并使用进程映射的方法进行通信优化.实验结果表明上述方法可完成对较大规模的并行程序的性能数据采集,这对于定位和优化并行程序的性能起到重要作用;在通信性能较差的以太网平台上,进程映射的效果较为明显,而在通信性能较高的Infiniband网络上,进程映射的效果不明显,因此,在选择优化方案时,还需要注意目标平台的性能指标.; 翟琰翟季冬薛巍金之雁; 关键词：并行计算基准测试程序气象预报

GRAPES模式中Helmhothz方程两种求解方法的对比研究被引量：2: 2011年; 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0.5o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。; 宋君强伍湘君张理论陈德辉金之雁胡江林李兴良; 关键词：GRAPES HELMHOLTZ方程