科学探索|科大在神威超级计算机上实现全球公里尺度大气物理-化学全耦合数值模拟( 二 ) 科大在神威超级计算机上实现

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A. 大规模并行计算方法与数据读写策略

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B. 全球3km大气模拟结果
图2 全球高分辨率大气数值模式iAMAS 大规模并行优化和模拟
本研究初步揭示了全球高分辨率大气物理-化学耦合模拟能显著改善极端天气事件预报的准确性，展现出高空间分辨率和耦合化学反馈效应对数值天气和空气质量预报的重要意义，对预报极端和高影响天气、以及大气污染事件具有重大应用前景。我们未来计划进一步优化该大气模式，提高其计算效率和稳定性，并将其耦合进高分辨率地球系统模式，从而可以开展长期的高分辨率气候模拟试验，探究气候变化规律及对人类的影响，服务于国家的“双碳”战略。此外，全球高分辨率大气物理-化学耦合模拟同样适用于研究行星大气成份的演变规律。团队也将在本研究的基础上，发展行星高分辨率大气模式，服务于国家的深空探测计划和科学研究。

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图3 全球大气3公里空间分辨率的大规模并行模拟效率示意图
赵纯教授和安虹教授为本论文的共同通讯作者，硕士研究生顾俊、方涛，博士研究生冯家望、郝晓宇为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学技术大学“双一流工程”研究基金、中科院战略重点研究计划等项目的共同资助。同时，青岛海洋科学与技术试点国家实验室、中国科学技术大学超算中心、国家超级计算无锡中心、国家超级计算济南中心、国家超级计算广州中心等单位为本项目研究提供了超算资源的支持。
参考文献：
J. Gu, J. Feng, X. Hao, T. Fang, C. Zhao, H. An, J. Chen, M. Xu, J. Li, W. Han, C. Yang, F. Li, D. Chen: Establishing a non-hydrostatic global atmospheric modeling system at 3-km horizontal resolution with aerosol feedbacks on the Sunway supercomputer of China, Science Bulletin, https://doi.org/10.1016/j.scib.2022.03.009
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927322000998
https://authors.elsevier.com/a/1eqLc7SZmRWBvc

【科学探索|科大在神威超级计算机上实现全球公里尺度大气物理-化学全耦合数值模拟】（计算机科学与技术学院、地球和空间科学学院、科研部）