ITR/AP: Small-Scale Dynamical Interactions with Chemical Processes in the Terrestrial Upper Atmosphere
ITR/AP:与陆地高层大气化学过程的小规模动力学相互作用
基本信息
- 批准号:0113282
- 负责人:
- 金额:$ 35万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2001
- 资助国家:美国
- 起止时间:2001-10-01 至 2002-09-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
A three-year funding period is being requested so that the PI can expand and modify his existing simulation code in order to relax key assumptions that were previously implemented only because of computational constraints. His numerical simulations describing the interaction of small-scale gravity waves with minor species and related chemical processes in the mesopause region (90 km altitude) are the most complete and realistic to date. Quite apart from causing large, highly nonlinear oscillations in minor species number densities, the waves drive a large downward transport of minor species through the effects of dissipation. In spite of the fact that the model simulates time-dependent interactions between dynamics and nonlinear chemistry, the model uses linear (versus nonlinear) dynamics and a very limited number (or incomplete set) of chemically active minor species. These simplifications have been necessary in order to be able to run the code within a reasonable amount of time on stand-alone personal computers. However, to gain a complete understanding of the interactions and in order to include both physical and chemical processes that are known to be important in this region of the atmosphere, these two idealizations will have to be relaxed. This will increase the computational burden well beyond the limits of personal computers, requiring multiprocessor computers for faster, efficient computations. The PI is thus proposing to purchase a relatively inexpensive "turn-key" multiprocessor machine to assist them in the in-house development and testing of code required to increase the level of realism in their model, and subsequently transfer the code to faster super-computers at the National Center for Atmospheric Research. The proposed work falls into the Applications in Science and Engineering (AP) section of the small class category of ITR proposals, and is most closely related to the Aeronomy Program of the Atmospheric Science Division within the Directorate for Geosciences.
正在申请三年的资助期,以便PI可以扩展和修改现有的模拟代码,以放宽以前仅因计算限制而实施的关键假设。 他的数值模拟描述了小尺度重力波与中层顶区域(90公里高度)的次要物质和相关化学过程的相互作用,是迄今为止最完整和最现实的。 除了引起大的,高度非线性振荡的次要物种数密度,波驱动一个大的向下运输的次要物种通过耗散的影响。 尽管该模型模拟了动力学和非线性化学之间的时间依赖性相互作用,但该模型使用线性(与非线性)动力学和非常有限数量(或不完整集合)的化学活性次要物质。 这些简化是必要的,以便能够在合理的时间内在独立的个人计算机上运行代码。 然而,为了全面了解相互作用,为了包括已知在大气层的这一区域中重要的物理和化学过程,必须放松这两种理想化。 这将增加计算负担,远远超出个人计算机的限制,需要多处理器计算机进行更快,更有效的计算。 因此,PI建议购买一台相对便宜的“交钥匙”多处理器机器,以帮助他们在内部开发和测试所需的代码,以提高模型的真实性水平,并随后将代码转移到国家大气研究中心更快的超级计算机上。 拟议的工作福尔斯属于ITR建议小类的科学和工程应用部分,与地球科学理事会大气科学处的高层大气学方案关系最为密切。
项目成果
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