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Theses

A large-scale atmospheric chemistry-transport model for massively parallel architectures

Résumé : Cette thèse présente un modèle bi-dimensionnel pour le transport atmosphérique à grande échelle, nommé Pangolin, conçu pour passer à l'échelle sur les achitectures parallèles. La version actuelle comporte une advection 2D ainsi qu'un schéma linéaire de chimie et servira de base pour un modèle de chimie-transport (MCT). Pour obtenir la conservation de la masse, un schéma en volume-finis de type van Leer a été retenu pour l'advection et étendu au cas 2D en utilisant des opérateurs alternés. La conservation de la masse est assurée en corrigeant les vents en amont. Nous proposons une solution au problème "des pôles" de la grille régulière latitude-longitude grâce à une nouvelle grille préservant approximativement les aires des cellules et couvrant la sphère uniformément. La parallélisation du modèle se base sur l'advection et utilise un algorithme de décomposition de domaines spécialement adapté à la grille. Cela permet d'obtenir l'équilibrage de la charge de calcul avec MPI, une librairie d'échanges de messages. Pour que les performances soient à la hauteur sur les architectures parallèles actuelles et futures, les propriétés analytiques de la grille sont exploitées pour le schéma d'advection et la parallélisation en privilégiant le moindre coût des flops par rapport aux mouvement de données. Le modèle est validé sur des cas tests analytiques et comparé à des schémas de transport à l'aide d'un comparatif récemment publié. Pangolin est aussi comparé au MCT de Météo-France via un schéma linéaire d'ozone et l'utilisation de coordonnées isentropes.
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01178394
Contributor : Alexis Praga <>
Submitted on : Sunday, July 19, 2015 - 10:38:39 PM
Last modification on : Thursday, January 11, 2018 - 6:22:35 AM
Document(s) archivé(s) le : Friday, May 5, 2017 - 12:16:21 PM

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  • HAL Id : tel-01178394, version 1

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Alexis Praga. A large-scale atmospheric chemistry-transport model for massively parallel architectures. Computer Science [cs]. Université Toulouse III - Paul Sabatier, 2015. English. ⟨tel-01178394⟩

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