涵蓋了物理、化學、生物活動、計算機等諸多學科的地球系統(tǒng)模式是目前氣候領域研究人員用來研究和了解氣候與環(huán)境演變機制并用于預測未來全球氣候變化的重要數(shù)值模擬工具。并且由于地球系統(tǒng)模式在研究和預測地球氣候變化上具有重要意義,目前世界上的主流國家均已開展了相關的研發(fā)工作。在諸多研究成果中,最具代表性的就是由美國國家大氣研究中心開發(fā)的耦合氣候模式CESM（Community Earth System Model）。耦合氣候模式CESM采用的是可插拔的模塊化耦合框架結構,是目前地球系統(tǒng)模式中最先進的一款開源耦合氣候模式,并且對諸多其他國家的實驗室研發(fā)耦合氣候系統(tǒng)模式產(chǎn)生了巨大影響。據(jù)CMIP5（Coupled Model Intercomparison Project Phase 5）統(tǒng)計,全球有超過四分之一的耦合氣候模式與耦合模式CESM直接相關或使用了其底層框架,這其中也包括了我國的氣候模式開發(fā)實驗室提交的幾款耦合氣候模式。目前研究人員使用的地球系統(tǒng)模式軟件主要被部署在各個高性能集群或超級計算機中。像耦合模式CESM這類耦合地球系統(tǒng)模式,是支持多進程、多線程以及共享內存的,并且其內部的各分量模... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 相關研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內耦合氣候模式研究現(xiàn)狀
        1.2.3 耦合氣候模式運行性能優(yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.3 本文工作及結構
第2章 耦合氣候模式CESM技術研究
    2.1 引言
    2.2 CESM各分量模式及其運行狀態(tài)
    2.3 CESM的支撐環(huán)境
    2.4 CESM主體程序分析
        2.4.1 CESM主程序過程描述
        2.4.2 耦合模式內進程通信域設計情況
第3章 耦合模式CESM運行行為分析
    3.1 引言
    3.2 耦合模式各分量運行行為統(tǒng)計分析
    3.3 分量模式的性能波動現(xiàn)象統(tǒng)計分析
        3.3.1 分量自身的性能波動
        3.3.2 分量受其他分量影響的性能波動
        3.3.3 耦合模式受集群負載影響的性能波動
第4章 耦合模式的資源優(yōu)化策略研究
    4.1 引言
    4.2 耦合模式最優(yōu)資源策略研究
        4.2.1 問題描述
        4.2.2 問題建模
        4.2.3 資源最優(yōu)解方案算法設計
    4.3 耦合模式資源在線調整策略研究
        4.3.1 問題描述
        4.3.2 資源再分配問題建模
        4.3.3 耦合模式的歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)訂正策略
        4.3.4 資源方案的啟發(fā)式算法設計
        4.3.5 耦合模式資源在線調整策略
第5章 實驗分析與工具實現(xiàn)
    5.1 實驗環(huán)境及測試用例
    5.2 耦合模式資源策略實驗分析
        5.2.1 對照實驗策略
        5.2.2 實驗統(tǒng)計分析
    5.3 耦合模式資源調整策略實驗分析
    5.4 自動化工具實現(xiàn)
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
作者簡介及在學期間取得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]清華大學CIESM模式及其參與CMIP6的方案[J]. 林巖鑾,黃小猛,梁逸爽,秦怡,徐世明,黃文譽,徐芳華,劉利,王勇,彭怡然,王蘭寧,薛巍,付昊桓,張廣俊,王斌,李銳喆,張誠,盧麾,陽坤,羅勇,白玉琪,宋振亞,王敏琦,趙文婕,張峰,徐敬蘅,趙曦,陸春松,駱亦其,陳奕兆,胡勇,唐強,陳德訓,楊廣文,宮鵬.  氣候變化研究進展. 2019(05)
[2]FGOALS-g模式及其參與CMIP6的方案[J]. 唐彥麗,俞永強,李立娟,董理,謝瑾博,林鵬飛,普業(yè),王斌,王妍,賈炳浩,秦佩華,宋米榮,謝正輝.  氣候變化研究進展. 2019(05)
[3]BCC模式及其開展的CMIP6試驗介紹[J]. 辛曉歌,吳統(tǒng)文,張潔,張芳,李偉平,張艷武,路屹雄,房永杰,頡衛(wèi)華,張莉,董敏,史學麗,李江龍,儲敏,劉茜霞,顏京輝.  氣候變化研究進展. 2019(05)
[4]FIO-ESM v2.0模式及其參與CMIP6的方案[J]. 宋振亞,鮑穎,喬方利.  氣候變化研究進展. 2019(05)
[5]集合模式定量降水預報的統(tǒng)計后處理技術研究綜述[J]. 代刊,朱躍建,畢寶貴.  氣象學報. 2018(04)
[6]中國地球氣候系統(tǒng)模式研究進展:CMIP計劃實施近20年回顧[J]. 周天軍,鄒立維,吳波,金晨曦,宋豐飛,陳曉龍,張麗霞.  氣象學報. 2014(05)
[7]地球系統(tǒng)模式CESM及其在高性能計算機上的配置應用實例[J]. 萬修全,劉澤棟,沈飆,林霄沛,吳德星.  地球科學進展. 2014(04)
[8]BNU-ESM模式及其開展的CMIP5試驗介紹[J]. 吳其重,馮錦明,董文杰,王蘭寧,紀多穎,程華瓊.  氣候變化研究進展. 2013(04)
[9]CMIP5模式對中國年平均氣溫模擬及其與CMIP3模式的比較[J]. 郭彥,董文杰,任福民,趙宗慈,黃建斌.  氣候變化研究進展. 2013(03)
[10]氣候模式[J]. 王紹武,羅勇,趙宗慈,聞新宇,黃建斌.  氣候變化研究進展. 2013(02)



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