二维湍流的理论和并行计算技术研究

二维（或准二维）湍流的研究在大气和海洋的流动中的应用占有重要地位。二维湍流的统计力学在其中发挥了极其重要的作用：迄今为止二维湍流在双周期边条件情况下两种最重要的结构（"dipole"和"bar"形结构）都是在统计力学的理论指导下，通过直接数值模拟的方法发现的。湍流的直接数值模拟是进行湍流研究的最有效地计算方法，但是在二维情况下因其计算量的相对减少和CPU之间通讯时间在整个计算时间中所占比例的相对加大，通常在三维情况下采用的并行计算方法不再适用。我们发现通过分任务并行的方法不仅简单，而且比传统的方法更有效。本研究将一方面试图完善和发展二维湍流中的一些基础理论；另一方面把分任务的并行计算方法和传统的区域分解法结合起来，力求发展一种在湍流直接数值模拟领域（不仅限于二维，也包括三维）最快的并行计算策略。