摘要：时间步长是数值天气模式稳定运行的关键参数。为实现业务模式稳定运行并保证运行效率,根据cma-meso 3 km模式时间积分方案特点,设计了自适应时间步长方案。以模式最大库朗数为依据,提出瞄准法和削顶法两种方法。根据cma-meso模式动力框架特点,研发了相应时间控制技术并在cma-meso 3 km系统中程序实现了自适应时间步长方案。个例和批量试验结果显示,采用瞄准法,模式中最大库朗数会在目标值附近变化,使模式更加稳定。采用削顶法,会调整模式中最大库朗数超出目标值的部分,保证模式稳定积分的同时,又尽量少地干预模式。总之,两种方法的自适应时间步长方案能够有效避免模式积分溢出情况,显著地提高模式的稳定性。对于3 km分辨率的模式来说,当库朗数目标值取1.2左右时,削顶法比瞄准法更适合业务运行。目前,自适应时间步长方案已投入业务应用。

摘要：新一代全球/区域多尺度统一的同化与数值预报系统Global/Regional Assimilation and PreEdiction System(GRAPES)是中国气象局(China Meteorological Administration,cma)自主研发的数值天气预报软件。随着对模式分辨率和预测时效性要求的提高,GRAPES的输入输出(I/O)性能成为了一个重要的瓶颈。分析了GRAPES区域模式的I/O行为,提出并设计实现了一个高性能I/O框架。该框架采用二进制编码以及多I/O通道技术实现了灵活可配置的输出方式。同时,通过非堵塞通信的方式实现了异步I/O,隐藏了I/O与通信的开销。工作在曙光"派"超级计算机上进行了测试,结果显示该框架不仅可以提高I/O性能达到10倍以上,也可以减少性能抖动带来的性能不确定性问题。