海量数据驱动下的高分辨率海洋数值模式发展与展望-海洋科学进展.pdf

第 卷第 期 37 2 海 洋 科 学 进 展 Vol.37 No.2 年 月 , 2019 4 A ril2019 ADVANCES IN MARINE SCIENCE p 海量数据驱动下的高分辨率海洋数值 模式发展与展望 , , , , , 12 23 4 12 12* 12 , , , , , 宋振亚 刘卫国 刘 鑫 苏天赟 刘海行 尹训强 ( , ; 1.自然资源部 第一海洋研究所 山东 青岛 266061 , ; 2.青岛海洋科学与技术试点国家实验室 区域海洋动力学与数值模拟功能实验室 山东 青岛 266061 , ; , ) 3.山东大学 软件学院 山东 济南 250101 4.无锡江南计算技术研究所 江苏 无锡 214083 : , 、 。 摘 要 海洋数值模式是定量描述海洋物理现象及其变化的数值模型 也是海洋与气候研究 预测的核心工具 随 、 , , 着海洋观测的不断投入与积累 对海洋认识的不断深入 特别是在高性能计算技术的支撑下 海洋数值模式已有了 , 。 、 , 长足进步 正朝着高分辨率和多物理过程的方向发展 随着分辨率的提高 物理过程的细化 海洋数值模式的发展 。 , , 、 面临着多个方面的挑战 当前 海洋数据数量和种类不断增多 同时超级计算机 高性能计算和深度学习等技术的 , 。 , 快速发展 为海洋数值模式的突破提供了机遇与挑战 本研究回顾了海洋数值模式的发展现状 梳理和分析了其 , 发展中遇到的大规模高效并行计算和参数优化这两个关键问题 探讨和展望了当前海量数据驱动下海洋数值模式 。 、 / 的发展趋势 提出计算负载均衡 计算与IO重叠的并行流水线设计以及降低全局交换的算法改进是当前突破高 。 、 , 分辨率海洋模式大规模高效并行效率的关键 从海洋科学 高性能计算以及深度学习深度交叉融合的角度 提出 , ,