Parallele Atmosphärensimulation

Die Aufgabenstellung dieses Projektes ist die Untersuchung und Realisierung von Parallelisierungsmöglichkeiten meteorologisch relevanter Simulationsprogramme, die sich aufgrund der algorithmischen Struktur der Programme ergeben. Dabei sollen Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den algorithmischen Strukturen verschiedener Simulationsprogramme identifiziert werden. Die Grundlage dafür ist eine Auswahl von unterschiedlichen Referenzprogrammen: dem mesoskaligen Atmosphärenmodell GESIMA und dem Chemietransportmodell MUSCAT.

Ziel ist es, eine Templatebibliothek zur Verfügung zu stellen, die durch verschiedene Parameter (Problem-, System- sowie Parallelisierungsparameter) gesteuert wird. Die Templates sind zusätzliche Softwarestücke, die in die Anwendungssoftware integriert werden, so dass der Benutzer durch Angabe von Parametern verschiedene Teilmodule ansteuern kann. Die Templatebibliothek soll dem Fachwissenschaftler so zur Verfügung gestellt werden, daß dieser dazu befähigt wird, die o.g. Parameter so zu variieren, daß ein nach seinen Bedürfnissen arbeitendes Simulationsprogramm resultiert.

Für die Entwicklung von parametrisierten parallelen Programmen (Templates) ist es wichtig, dass verschiedene Programme betrachtet werden, die für eine Parallelisierung interessant erscheinen. Gemeinsamkeiten und Unterschiede der algorithmischen Struktur fließen in die Entwicklung der Templates ein. Um zu testen, ob die gewählten Templates für realistische Simulationsprogramme tatsächlich die geeignete Auswahl von Parallelisierungsmöglichkeiten zulassen, werden die verschiedenen parallelisierten Referenzprogramme für Simulationen realistischer Fälle getestet.

Das Projekt wird gefördert als DFG Gemeinschaftsantrag zusammen mit dem Institut für Meteorologie der Universität Leipzig und dem Institut für Troposphärenforschung Leipzig e.V..

Mitarbeiter

Institut für Meteorologie, Universität Leipzig
Prof. Dr. Gerd Tetzlaff, Prof. Dr. Werner Metz, Dr. Uwe Harlander, Dr. Nicole Mölders, Martin Simmel

Institut für Troposphährenforschung Leipzig e.V.
Prof. Dr. Eberhard Renner, Dr. Oswald Knoth, Dr. Jörg Weickert, Dr. Ralf Wolke

Institut für Informatik, Universität Leipzig
Prof. Dr. Wilhelm Spruth, Christian Koziar

Fakultät für Informatik, Technische Universität Chemnitz
Prof. Dr. Gudula Rünger, Robert Reilein-Ruß, Dr. Klaus Hering