Numerical model of cloud seeding

Abstract

Пояснительная записка: 51 стр., 3 табл., 6 рис., 37 источников. В данной выпускной квалификационной работе рассматриваются различные способы активных воздействий на облака и методы оценки результатов воздействий. Особое внимание уделяется проблеме использования численных моделей для оценки физического эффекта активных воздействий на конвективные облака. Рассматриваются вопросы, связанные с моделированием процессов в конвективных облаках на примере двумерной модели конвективного облака с подробным описанием микрофизических процессов. Анализируются эффективность различных алгоритмов распараллеливания модели, приводятся результаты профилирования программного кода модели. Описывается концепция построения распределенной вычислительной среды «Виртуальное облако», предназначенной для моделирования результатов воздействий на конвективные облака. Обсуждаются теоретические основы построения такой среды, ее структура и принципы реализации.

Explanatory Notes 51 page, 3 table, 6 figure, 37 sources. Different methods of cloud seeding and the methods of estimation of the results of seeding are considered in the work. Special attention is paid to the problem of using numerical models for estimation of the physical effect of cloud seeding.

The problems are considered connected with the modeling of the processes in convective clouds taking as an example 2-D model of convective cloud with the detailed description of microphysical processes. The effectiveness of the different algorithms of model parallelization is analyzed; the results of the profiling of the program code of the model are presented.

The concept of the distributed computational environment “Virtual cloud” is described, which is developed for the modeling of the results of convective cloud seeding. The theoretical foundation of the environment construction are discussed along with its structure and principals of realization.