一般曲線座標系における並列LESモデルの開発

  • 池田 亮作, 2009: 一般曲線座標系における並列LESモデルの開発 .

一般曲線座標系を採用したLESベースの局地気象モデルの開発を行った。モデルの検証として、大気境界層流れ、混合層発達実験、重力波の水平伝播実験、山岳波の数値実験を行った。これらの検証の結果、力学、乱流モデルが正しく計算されていることが示された。また、乱流モデルの検証ではないが、座標変換、大気成層、境界条件の検証のために、山岳波の再現実験を行った。その結果、山岳波の周期、パターン、波面の方向など線形解とよく一致することが示された。さらに、急峻な斜面における流れの実験において、一般曲線座標系とz*座標系を比較し、どの程度までの傾斜に耐えられるかについての考察を行った。大規模演算によるメモリの確保、計算時間の短縮のために、LESコードの並列化を行った. 並列化は Message Passing Interface(MPI) を用い、計算はT2K-Tsukubaを利用した。1024万格子点で、1024 コアまでStrong Scalingで並列化効率を測定した。その結果、1024コアで並列化効率0.5程度得られることが分かった。Weak Scalingでは16プロセッサ以上ではほぼ計算時間は変わらず、1024プロセッサでの計算時間は16プロセッサでの計算時間より約10%長くなる程度であり、良好な結果が得られた。