并行计算在空间天气数值预报研究中的应用

本项目以行星际扰动传播及其与行星际等离子体背景相互作用过程为对象，开展MHD并行算法的研究，以期在解决空间天气发展规律的研究和预报方面取得实质性进展。发展一套非线性连续问题的离散化方法，特别是高精度、低耗散和高效率的三维数值模拟计算方法及其并行实现，提出了动态区域分解新技术，采用MPI和OpenMP混合编程技术去实现MHD方程组的并行数值模拟，同时解决了效率和存储这两个制约我们进行大规模数值模拟与计算的关键问题；在此基础上，建立不同行星际条件下的磁层数值数据库；根据这个超量磁层数据库，发展关于磁层顶和弓激波大小和形状的新模式，这可以提高太阳风与磁层耦合过程的认识，为快速诊断观测数据提供理论基础，并改进空间灾害性事件的数值预报能力，满足空间天气预报的应用需求。