Модель ADCIRC - это высокопроизводительная кроссплатформенная численная модель циркуляции океана, популярная при моделировании штормовых нагонов , приливов и прибрежной циркуляции. [1] [2] [3] [4] Первоначально разработан Drs. Рик Luettich и Joannes Westerink , [5] [6] модель разрабатывается и поддерживается сочетанием академических, правительственных и корпоративных партнеров, в том числе Университета Северной Каролины в Чапел - Хилл , в университете Нотр - Дам , и армии США Инженерный корпус . [7] Система ADCIRC включает в себя независимую мультиалгоритмическую модель прогноза ветра, а также имеет расширенные возможности сопряжения, позволяющие интегрировать эффекты от переноса наносов, льда, волн, поверхностного стока и бароклинности.
Доступ
Модель бесплатна, ее исходный код доступен по запросу через веб-сайт [1], что позволяет пользователям запускать модель в любой системе с компилятором Fortran . Предварительно скомпилированная версия модели для Windows также может быть приобретена вместе с программным обеспечением SMS . [8] ADCIRC написан на языке Fortran и может использоваться с собственными двоичными , текстовыми форматами файлов или файлами netCDF .
Возможности
Формулировка модели [9] основана на уравнениях мелкой воды , решающих уравнение неразрывности (представленное в форме обобщенного уравнения непрерывности волны [10] ) и уравнения импульса (с адвективной , кориолисовой , вихревой вязкостью и условиями поверхностного напряжения. включены). ADCIRC использует метод конечных элементов в трехмерной или двумерной форме с интегрированной глубиной на треугольной неструктурированной сетке с декартовыми или сферическими координатами. Он может работать как в баротропном, так и в бароклинном режимах, что позволяет учитывать изменения плотности и свойств воды, таких как соленость и температура. ADCIRC можно запускать либо в последовательном режиме (например, на персональном компьютере), либо параллельно на суперкомпьютерах через MPI . Модель была оптимизирована для высокой степени параллелизма , чтобы облегчить быстрое вычисление больших и сложных проблем. [11] [12]
ADCIRC может применять несколько различных формулировок придонного трения, включая сопротивление дна на основе n Мэннинга из-за изменений в покрытии суши (например, в лесах, городах и составе морского дна), а также использовать данные атмосферного воздействия (напряжение ветра и атмосферное давление) из несколько источников и еще больше уменьшают силу ветра из-за эффектов шероховатости поверхности . [13] [14] Модель также может включать такие эффекты, как изменяющаяся во времени топография и батиметрия, пограничные потоки от рек или других источников, приливный потенциал и особенности субсеточного масштаба, такие как дамбы.
ADCIRC часто сочетается с моделью ветрового волнения, такой как STWAVE, SWAN или WAVEWATCH III , особенно в приложениях, связанных со штормовыми нагонами, где волновая радиационная нагрузка 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
- ^ a b http://adcirc.org/ Архивировано 12 апреля 2020 г. на официальном сайте Wayback Machine ADCIRC. Проверено 27 апреля 2018.
- ^ Публикации, связанные с ADCIRC . Проверено 27 апреля 2018 г.
- ^ Информационный бюллетень ADCIRC корпуса армии США . Проверено 27 апреля 2018.
- ^ Информационный бюллетень DHS ADCIRC . Проверено 27 апреля 2018 года.
- ^ Luettich, Рик; Вестеринк, Джоаннес; 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 М.С.: Центр прибрежных инженерных исследований. Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Luettich, Рик; Вестеринк, Джоаннес; Шеффнер, Норман (январь 1994). «ADCIRC: Расширенная трехмерная модель циркуляции для шельфов, берегов и эстуариев. Отчет 2. Руководство пользователя ADCIRC-2DDI». Виксбург М.С.: Центр прибрежных инженерных исследований. Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Группа разработки ADCIRC . Проверено 27 апреля 2018.
- ^ Сайт SMS ADCIRC . Проверено 27 апреля 2018 года.
- ^ Теоретический отчет ADCIRC . Мертвая ссылка. Проверено 27 апреля 2018.
- ^ Киннмарк, Ингемар (1986). Уравнения волн на мелкой воде: формулировка, анализ и применение . Конспект лекций по инженерному делу. 15 . DOI : 10.1007 / 978-3-642-82646-7 . ISBN 978-3-540-16031-1. ISSN 0176-5035 .
- ^ Керр, ПК; Донахью, А.С.; Вестеринк, JJ; Luettich, RA; Zheng, LY; Weisberg, RH; Huang, Y .; Ван, HV; Teng, Y .; Форрест, Д.Р .; Roland, A .; Haase, AT; Kramer, AW; Тейлор, AA; Rhome, JR; Feyen, JC; Сигнелл, РП; Hanson, JL; Надежда, МЕНЯ; Estes, RM; Домингес, РА; Данбар, РП; Семераро, LN; Вестеринк, HJ; Kennedy, AB; Смит, JM; Пауэлл, доктор медицины; Кардоне, VJ; Кокс, АТ (2013). «Испытательный стенд для моделирования прибрежных районов и океана БСР США: межмодельная оценка приливов, волн и ураганов в Мексиканском заливе» . Журнал геофизических исследований: океаны . 118 (10): 5129–5172. DOI : 10.1002 / jgrc.20376 . hdl : 1912/6384 . ISSN 2169-9275 .
- ^ Tanaka, S .; Буня, С .; Вестеринк, JJ; Dawson, C .; Luettich, RA (2010). «Масштабируемость неструктурированной сетевой модели непрерывного штормового нагона на основе Галеркина». Журнал научных вычислений . 46 (3): 329–358. DOI : 10.1007 / s10915-010-9402-1 . ISSN 0885-7474 .
- ^ Westerink, Joannes J .; Luettich, Richard A .; Фейен, Джесси С .; Аткинсон, Джон Х .; Доусон, Клинт; Робертс, Хью Дж .; Пауэлл, Марк Д .; Дунион, Джейсон П .; Кубатко, Итан Дж .; Пуртахери, Хасан (2008). «Модель неструктурированной сети в масштабе от бассейна до канала и штормовых нагонов, применяемая в Южной Луизиане» . Ежемесячный обзор погоды . 136 (3): 833–864. DOI : 10.1175 / 2007MWR1946.1 . ISSN 0027-0644 . S2CID 120388426 .
- ^ а б Дитрих, JC; Буня, С .; Вестеринк, JJ; Эберсол, BA; Смит, JM; Аткинсон, JH; Jensen, R .; Resio, DT; Luettich, RA; Dawson, C .; Кардоне, VJ; Cox, AT; Пауэлл, доктор медицины; Вестеринк, HJ; Робертс, HJ (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. DOI : 10.1175 / 2009MWR2907.1 . ISSN 0027-0644 .
- ^ Буня, С .; Дитрих, JC; Вестеринк, JJ; Эберсол, BA; Смит, JM; Аткинсон, JH; Jensen, R .; Resio, DT; Luettich, RA; Dawson, C .; Кардоне, VJ; Cox, AT; Пауэлл, доктор медицины; Вестеринк, HJ; Робертс, HJ (2010). «Совместная модель речного стока, приливов, ветра, ветровых волн и штормовых нагонов с высоким разрешением для Южной Луизианы и Миссисипи. Часть I: Разработка и проверка модели». Ежемесячный обзор погоды . 138 (2): 345–377. DOI : 10.1175 / 2009MWR2906.1 . ISSN 0027-0644 . S2CID 15855409 .
Внешние ссылки
- Официальный сайт ADCIRC