Extreme metocean event simulation as a problem for high-performance computing

Authors

  • A.V. Boukhanovsky
  • S.V. Ivanov
  • S.V. Kovalchuk
  • L.I. Lopatoukhin
  • O.I. Zilbershtein
  • S.K. Popov
  • M.M. Chumakov

Keywords:

параллельные вычисления
комплексы программ
моделирование климата
параллельные вычислительные системы
моделирование экстремальных явлений

Abstract

The design and development of high-performance computational software for the extreme metocean event simulation are considered. A performance model for this problem is proposed. A dependence between the parallel efficiency and the software architecture characteristics is examined. The paper was prepared on the basis of the authors’ report at the International Conference on Parallel Computing Technologies (PaVT-2008; http://agora.guru.ru/pavt2008).


Published

2008-04-18

Issue

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biographies

A.V. Boukhanovsky

S.V. Ivanov

S.V. Kovalchuk

L.I. Lopatoukhin

O.I. Zilbershtein

Hydrometeorological Research Center of Russian Federation
11-13, Bolshoy Predtechensky per., Moscow, 123242, Russia

S.K. Popov

Hydrometeorological Research Center of Russian Federation
11-13, Bolshoy Predtechensky per., Moscow, 123242, Russia

M.M. Chumakov

Hydrometeorological Research Center of Russian Federation
11-13, Bolshoy Predtechensky per., Moscow, 123242, Russia


References

  1. Справочные данные по режиму ветра и волнения Баренцева, Охотского и Каспийского морей / Под ред. Л.И. Лопатухина и др. Российский морской регистр судоходства. СПб: РМРС, 2003.
  2. Бухановский А.В., Лопатухин Л.И., Чернышева Е.С. Подходы, опыт и некоторые результаты исследований волнового климата океанов и морей. II. Расчет волнения по гидродинамическим моделям, режимные распределения и климатические спектры волн // Вестник СПбГУ. 2005. Сер. 7, вып. 4. 56-69.
  3. Справочные данные по режиму ветра и волнения Балтийского, Северного, Черного, Азовского и Средиземного морей // Под ред. Л.И. Лопатухина и др. Российский морской регистр судоходства. СПб: РМРС, 2006.
  4. Володин Е.М., Толстых М.А. Параллельные вычисления в задачах моделирования климата и прогноза погоды // Вычислительные методы и программирование. 2007. 8, № 1. 117-126.
  5. Joppich W., Quaas J. Coupling general circulation models on a meta-computer // Lecture Notes in Computer Science. Vol. 2657. Berlin: Springer, 2003. 161-170.
  6. Stankova E., Zatevakhin M. Numerical simulation of cloud dynamics and microphysics // Lecture Notes in Computer Science. Vol. 2657. Berlin: Springer, 2003. 171-178.
  7. Мирзоев Д.А., Зильберштейн О.И., Лопатухин Л.И., Миронов Е.У., Михайлов Н.Н. Концепция обеспечения специализированной гидрометеорологической информацией проектирования сооружений на шельфе арктических морей // Труды IV Международной конференции «Освоение шельфа арктических морей» (RAO 99). СПб, 1999. 311-318.
  8. Бухановский А.В., Лопатухин Л.И., Рожков В.А. Подходы, опыт и некоторые результаты исследований волнового климата океанов и морей. III. Экстремальные и необычные волны // Вестник СПбГУ. 2006. Сер. 7, вып. 1. 58-69.
  9. Лопатухин Л.И., Бухановский А.В., Иванов С.В., Ковальчук С.В., Попов С.К., Лобов А.Л., Тихонова О.В., Чумаков М.М. Современная технология комплексного моделирования ветра, волнения, течений и уровня моря // Труды VIII Международной конференции по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ (RAO/CIS OFFSHORE 2007). СПб, 2007. 233.
  10. Бухановский А.В., Лопатухин Л.И., Иванов С.В. Подходы, опыт и некоторые результаты исследований волнового климата океанов и морей. I. Постановка задачи и входные данные // Вестник СПбГУ. 2005. Сер. 7, вып. 3. 62-74.
  11. Boukhanovsky A.V. Multivariate stochastic models of metocean fields: computational aspects and applications // Lecture Notes in Computer Science. Vol. 2329. Berlin: Springer, 2002. 216-225.
  12. Lopatoukhin L.I., Rozhkov V.A., Ryabinin V.E., Swail V.R., Boukhanovsky A.V., Degtyarev A.B. Estimation of extreme wind wave heights. JCOMM Technical Report WMO/TD N 1041. 2000.
  13. Bogdanov A.V., Boukhanovsky A.V. High performance parallel algorithms for data processing // Lecture Notes in Computer Science. Vol. 3036. Berlin: Springer, 2004. 239-246.
  14. Tolman H.L. User manual and system documentation of WAVEWATCH-III version 2.22. NOAA / NWS / NCEP / MMAB Technical Note N. 222. 2002 (http://polar.ncep.noaa.gov/waves).