ADCIRC - ADCIRC

В ADCIRC модель представляет собой высокопроизводительную кроссплатформенную числовую модель циркуляции океана популярен в моделировании штормовая волна, приливы и проблемы прибрежной циркуляции.[1][2][3][4]Первоначально разработанный Drs. Рик Люеттич и Джоаннес Вестеринк,[5][6]модель разработана и поддерживается академическими, правительственными и корпоративными партнерами, включая Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл, то Университет Нотр-Дам, а Инженерный корпус армии США.[7]Система ADCIRC включает в себя независимую мультиалгоритмическую модель прогноза ветра, а также имеет расширенные возможности связывания, позволяющие интегрировать эффекты от переноса наносов, льда, волн, поверхностного стока и бароклинности.

Доступ

Модель бесплатна, исходный код доступен по запросу через веб-сайт,[1] позволяя пользователям запускать модель в любой системе с Компилятор Fortran. Предварительно скомпилированный Windows версию модели также можно приобрести вместе с SMS программного обеспечения.[8] ADCIRC закодирован в Фортран, и может использоваться с родным двоичный, текст, или же netCDF форматы файлов.

Возможности

Постановка модели[9]основан на уравнения мелкой воды, решая уравнение неразрывности (представлен в виде Обобщенного уравнения непрерывности волны[10]) и уравнения импульса (с адвективный, Кориолис, вихревая вязкость, и поверхностное напряжение условия включены). ADCIRC использует метод конечных элементов в трехмерной или двумерной форме с интегрированной глубиной на треугольном неструктурированная сетка с участием Декартово или сферический координаты. Он может работать в любом баротропный или бароклиника режимы, позволяющие учитывать изменения плотности и свойств воды, таких как соленость и температура. ADCIRC может работать как в последовательном режиме (например, на персональном компьютере), так и параллельно на суперкомпьютеры через MPI. Модель оптимизирована для сильно распараллеленный, чтобы облегчить быстрое вычисление больших и сложных задач.[11][12]

ADCIRC может применять несколько различных составов нижнего трения, включая Мэннинга -основное сопротивление дна из-за изменений в покрытии суши (например, леса, города и состав морского дна), а также использование данных атмосферного воздействия (напряжение ветра и атмосферное давление) из нескольких источников, и дальнейшее снижение силы воздействия ветра из-за к шероховатость поверхности эффекты.[13][14]Модель также может включать такие эффекты, как изменяющиеся во времени топография и батиметрия, пограничные потоки от рек или других источников, приливный потенциал и особенности субсеточного масштаба, такие как дамбы.

ADCIRC часто соединяется с модель ветровой волны такие как STWAVE, ЛЕБЕДЬ, или же WAVEWATCH III, особенно при штормовых нагонах, где волновое радиационное напряжение может иметь важное влияние на циркуляцию океана и наоборот. В этих приложениях модель может использовать преимущества сильной связи с волновыми моделями для повышения точности расчетов.[14][15]

Рекомендации

  1. ^ а б http://adcirc.org/ Официальный сайт ADCIRC. Проверено 27 апреля 2018 года.
  2. ^ Публикации, связанные с ADCIRC. Проверено 27 апреля 2018 г.
  3. ^ Информационный бюллетень ADCIRC о корпусе армии США. Проверено 27 апреля 2018 года.
  4. ^ Информационный бюллетень DHS ADCIRC. Проверено 27 апреля 2018 года.
  5. ^ Luettich, Рик; Вестеринк, Джоанн; Шеффнер, Норман (ноябрь 1992 г.). «ADCIRC: Расширенная трехмерная модель циркуляции для шельфов, берегов и эстуариев. Отчет 1. Теория и методология ADCIRC-2DDI и ADCIRC-3DL». Виксбург МС: Центр прибрежных инженерных исследований. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  6. ^ Luettich, Рик; Вестеринк, Джоанн; Шеффнер, Норман (январь 1994). «ADCIRC: Расширенная трехмерная модель циркуляции для шельфов, берегов и устьев. Отчет 2. Руководство пользователя ADCIRC-2DDI». Виксбург МС: Центр прибрежных инженерных исследований. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  7. ^ Группа разработки ADCIRC. Проверено 27 апреля 2018 года.
  8. ^ SMS ADCIRC сайт. Проверено 27 апреля 2018 года.
  9. ^ Теоретический отчет ADCIRC. Мертвая ссылка. Проверено 27 апреля 2018 года.
  10. ^ Киннмарк, Ингемар (1986). Уравнения волн на мелкой воде: формулировка, анализ и применение. Конспект лекций по инженерии. 15. Дои:10.1007/978-3-642-82646-7. ISBN  978-3-540-16031-1. ISSN  0176-5035.
  11. ^ Kerr, P.C .; Донахью, А. С .; Westerink, J. J .; Luettich, R.A .; Zheng, L. Y .; Weisberg, R.H .; Huang, Y .; Wang, H. V .; Teng, Y .; Форрест, Д. Р .; Roland, A .; Haase, A.T .; Kramer, A. W .; Тейлор, А. А .; Rhome, J. R .; Feyen, J.C .; Signell, R.P .; Hanson, J. L .; Hope, M.E .; Estes, R.M .; Dominguez, R.A .; Dunbar, R.P .; Семераро, Л. Н .; Westerink, H.J .; Кеннеди, А. Б .; Smith, J.M .; Powell, M.D .; Cardone, V. J .; Кокс, А. Т. (2013). «Испытательный стенд для моделирования прибрежной зоны и океана в США IOOS: межмодельная оценка приливов, волн и ураганов в Мексиканском заливе». Журнал геофизических исследований: океаны. 118 (10): 5129–5172. Дои:10.1002 / jgrc.20376. HDL:1912/6384. ISSN  2169-9275.
  12. ^ Tanaka, S .; Буня, С .; Westerink, J. J .; Dawson, C .; Луеттич, Р. А. (2010). «Масштабируемость неструктурированной сетевой модели непрерывного штормового нагона на основе Галеркина». Журнал научных вычислений. 46 (3): 329–358. Дои:10.1007 / s10915-010-9402-1. ISSN  0885-7474.
  13. ^ Westerink, Joannes J .; Luettich, Richard A .; Фейен, Джесси С .; Аткинсон, Джон Х .; Доусон, Клинт; Робертс, Хью Дж .; Пауэлл, Марк Д .; Dunion, Jason P .; Кубатко, Итан Дж .; Пуртахери, Хасан (2008). "Модель неструктурированной сети урагана и штормового нагона в масштабе от бассейна до канала, примененная в Южной Луизиане". Ежемесячный обзор погоды. 136 (3): 833–864. Дои:10.1175 / 2007MWR1946.1. ISSN  0027-0644. S2CID  120388426.
  14. ^ а б Dietrich, J.C .; Буня, С .; Westerink, J. J .; Ebersole, B.A .; Smith, J.M .; Аткинсон, Дж. Х .; Jensen, R .; Resio, D.T .; Luettich, R.A .; Dawson, C .; Cardone, V. J .; Cox, A. T .; Powell, M.D .; Westerink, H.J .; Робертс, Х. Дж. (2010). «Совместная модель речного стока, приливов, ветра, ветровых волн и штормовых нагонов с высоким разрешением для Южной Луизианы и Миссисипи. Часть II: Синоптическое описание и анализ ураганов Катрина и Рита». Ежемесячный обзор погоды. 138 (2): 378–404. Дои:10.1175 / 2009MWR2907.1. ISSN  0027-0644.
  15. ^ Буня, С .; Dietrich, J.C .; Westerink, J. J .; Ebersole, B.A .; Smith, J.M .; Аткинсон, Дж. Х .; Jensen, R .; Resio, D.T .; Luettich, R.A .; Dawson, C .; Cardone, V. J .; Cox, A. T .; Powell, M.D .; Westerink, H.J .; Робертс, Х. Дж. (2010). «Совместная модель речного стока, приливов, ветра, ветровых волн и штормовых нагонов высокого разрешения для Южной Луизианы и Миссисипи. Часть I: Разработка и проверка модели». Ежемесячный обзор погоды. 138 (2): 345–377. Дои:10.1175 / 2009MWR2906.1. ISSN  0027-0644. S2CID  15855409.

внешние ссылки