Математическая модель распространения примеси в приземном слое атмосферы и ее программная реализация на многопроцессорной вычислительной системе

Аннотация

 Целью работы является разработка математической модели движения многокомпонентной воздушной среды, учитывающей транспорт загрязняющих веществ (ЗВ) и тепла, фазовые переходы, а также влияние растительного покрова (лесных насаждений) на распространение ЗВ в атмосфере; построение и исследование разностных схем, аппроксимирующих исходную задачу; программная реализация разработанных параллельных алгоритмов и проведение численных экспериментов по моделированию движения многокомпонентной воздушной среды, в том числе применительно к рекреационной среде прибрежных систем. Поскольку задачи прогнозирования распространения загрязняющих веществ должны решаться в реальном или ускоренном масштабах времени, на сетках, включающих 106–109 узлов, необходима разработка параллельных алгоритмов задач гидродинамики на системах с массовым параллелизмом. Предложена новая математическая модель аэродинамических процессов, учитывающая повышенную влажность воздуха, изменчивость атмосферного давления и температуры и др., что особенно свойственно прибрежным районам. Разработаны параллельные алгоритмы исследования этих моделей, реализованные в виде комплекса программ.