...自主發展的海洋環流模式LICOM獲得第一屆中科院先導杯並行計算...

2021-01-14 網易

2020-09-06 10:55:50　來源: 海洋知圈

舉報

　　

　　2020年8月26日第一屆中科院先導杯並行計算大獎賽落幕，由中國科學院大氣物理研究所和中國科學院計算機網絡信息中心組成的「渦解析度海洋環流模式LICOM」團隊，獲得了開放應用賽道一等獎。團隊成員主要來自「地球系統數值模擬裝置」海洋模式研發團隊，包括王鵬飛、林鵬飛、姜金榮、劉海龍等專家、學者和多名研究生。

　　2020年3月啟動的中科院先導杯並行計算大獎賽，旨在突破計算機軟體環境與學科應用方面的瓶頸，充分發揮超級計算對於科學發現以及科技創新的驅動力。大賽由曙光公司協辦和技術支持，目標計算平臺與國家「十二五」重大科技基礎設施項目「地球系統數值模擬裝置」相同。大獎賽吸引了全國200多個重點高校、科研機構、知名企業的近500支戰隊、601名選手參賽，最終46支參賽戰隊從中脫穎而出進入決賽。依託於重大科技基礎設施項目「地球系統數值模擬裝置」、重點基金《渦分辨全球氣候海洋模式及海洋氣候效應研究》（41931183）和中科院先導專項，團隊成員通力合作，於2020年4月將LICOM3在崑山超算中心等系統上移植成功，5-7月繼續優化和測試，進入歷次月度應用賽道排行榜，並最終取得應用賽道一等獎的好成績。

　　LICOM3是我國唯一自主發展的海洋環流模式，其發展已有30年歷史，在大氣物理研究所和LASG國家重點實驗室的大力支持下，歷經5次更新換代，現已發展成為適應不同研究場景的高低解析度可選、全球-區域可選的模式系統，應用於海洋科學研究和海洋環境預報等方面。同時，LICOM3是地球系統模式CAS-ESM和物理氣候系統模式CAS-FGOALS的海洋分量模式，廣泛應用於氣候模擬和氣候變化預估等研究領域。

　　在此次比賽中，使用C++/HIP/F90混合編程的方式將CPU版本LICOM3改寫，成功實現了LICOM3模式的HIP版本(LICOM3-HIP)，其中90%以上的模式計算量由GPU完成。基於LICOM3-HIP實現了一個1/20度（約5km）的全球海洋模式版本，基準規模（384卡）測試計算速度可以達到CPU版的42倍；全機規模（26200卡）測試，可以實現2.7（模式年/天）的模擬速度；並初步完成了14年的積分。結果分析表明，模擬得到的海表高度和海表面溫度等結果正確，可以有效加強未來各方面應用，並為模式分辨能力向公裡級挺進奠定基礎。這是國際上首個利用C++/HIP語言移植到異構平臺上的海洋環流模式，為今後數值模式系統更好地利用異構體系結構的超級計算機平臺提供了重要參考。

　　

　　

　　—END—

　　信息來源:中國科學院大氣物理研究所 劉海龍、鄭偉鵬等

　　轉載請註明信息來源及海洋知圈編排

　　海

　　洋

　　書

　　屋

　　推

　　薦

　　熱

　　點

　　海洋知圈

　　知曉海洋 | 探知海洋

　　宣傳海洋 | 服務海洋

　　

　　如您喜歡，請「點讚」並點亮「在看」

特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺「網易號」用戶上傳並發布，本平臺僅提供信息存儲服務。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相關焦點

  • 院士專家呼籲：破解計算技術難題亟需更多青年人才
    在近日舉行的中科院「先導杯」並行計算應用大獎賽決賽暨頒獎典禮上，中國工程院院士、大獎賽專家諮詢委員會主席李國傑面向現場一張張年輕的面孔，提出一個期待：希望更多的青年人才從事並行計算的科研和技術攻關，讓我國成為名副其實的並行計算強國。在他看來，並行計算不是陽春白雪，而是計算機從業者需要掌握的基本功。更為重要的是，大力發展以並行計算的代表的軟體技術，在一定程度上可以彌補硬體的不足。
  • 中科院海洋農業科研成果助力我國"藍色農業"發展
    新華社北京１０月２４日電（記者吳晶晶）記者日前從中科院獲悉，長期以來，中科院相關研究所和科研人員積極開展高效海水健康養殖體系、海洋養殖新品種培育、近海養殖病害防控等海洋農業科技研究，為我國「藍色農業」可持續發展提供了有力科技支撐。    據了解，我國海水養殖約佔全球產量的三分之二，產業發展基本依靠我國自主研發的技術。
  • 計算科學的金字塔尖:這門需求缺口巨大的學問為何少有人選?
    它的基本思想是用多個處理器來協同求解同一問題，即將被求解的問題分解成若干個部分，各部分均由一個獨立的處理機來並行計算。並行計算對社會發展水平和工具使用水平能產生深刻的影響，包括新型藥物分子研發，新能源、新材料的開發以及一些大規模極端條件、極端材料的仿真模擬。另外，現下大熱的人工智慧和機器學習也會受到並行計算的推動。
  • 高性能計算之源起——科學計算的應用現狀及發展思考
    空間解析度的持續增加是海洋環流模式發展的重要趨勢之一。全球高解析度海洋模式的發展要追溯到20世紀90年代初，第一個全球25公裡的海洋模式使用了美國地球物理流體力學實驗室（GFDL）發展的MOM模式。中國科學院大氣物理研究所在全球海洋模式發展方面進行了長期攻關，所發展的渦解析度全球海洋環流模式——LASG／IAP氣候系統海洋模式（LASG／IAP Climate System Ocean Model，LICOM）也是我國唯一自主發展的全球海洋環流模式。
  • 南海海洋所等在海洋環流研究中獲進展
    海洋作為氣候系統中重要的組成部分，因其大尺度海洋環流在全球熱量、淡水平衡中起關鍵作用。那麼，在氣候變化背景下，海洋環流是否已發生顯著改變？海洋垂直結構變化是否與海洋環流變化同步？中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）王春在研究團隊博士付垚，聯合美國喬治亞理工學院、德國基爾亥姆霍茲海洋研究中心的科學家，應用觀測數據對以上問題展開研究。
  • 中科院青促會第一屆青年微納傳感技術論壇舉辦
    中科院青促會第一屆青年微納傳感技術論壇舉辦 2015-12-11 微電子研究所 【字體：大 中 小】 他結合自身多年科研工作經歷，指出創新是科技發展的本質需求，創新的涵義隨著時代的發展不斷變化，從過去的填補國內空白到如今的全球行業領先，從技術工藝革新到原理性突破，從跟蹤到引領……無不滲透著創新的時代特性。在當前「萬億傳感器革命」的背景下，只有主動創新才能在傳感技術領域佔據先導地位。青促會作為中科院人才戰略的重要組成部分，是未來科研工作的主力軍。
  • 科研人員在海洋環流研究中獲進展
    海洋作為氣候系統中重要的組成部分，因其大尺度海洋環流在全球熱量、淡水平衡中起關鍵作用。那麼，在氣候變化背景下，海洋環流是否已發生顯著改變？海洋垂直結構變化是否與海洋環流變化同步？中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）王春在研究團隊博士付垚，聯合美國喬治亞理工學院、德國基爾亥姆霍茲海洋研究中心的科學家，應用觀測數據對以上問題展開研究。
  • 曾慶存院士：中科院地球系統模式，自研巨系統大規模高性能計算
    曾慶存院士談道：「CAS-ESM是巨系統、大規模、高性能計算的一個典型例子。該模式完全是按我國自己的理論思路和框架研製，且其各分系統模式全部或主體部分都是我國自主研製的，有鮮明中國特色，有許多優點或為我國特有。」從背景知識角度理解，地球系統與人類生活息息相關。
  • 中科院A類先導專項「深海/深淵智能技術及海底原位科學實驗站...
    11月7日，中國科學院戰略性先導科技專項（A類）「深海/深淵智能技術及海底原位科學實驗站」啟動會在京召開。中科院院長、黨組書記白春禮，海南省委常委、常務副省長毛超峰等出席會議。會議由中科院副院長、黨組成員相裡斌主持。　　會上，中科院重大科技任務局副局長徐帆江宣讀了立項通知和專項總體組等有關任命文件。
  • 清華浪潮計算地球科學獎推動中國首獲戈登貝爾獎—新聞—科學網
    而在這些應用的團隊成員名單中，有超過1/6的人榮獲過清華大學—浪潮集團計算地球科學獎，這讓人對此產生了濃厚興趣。 清華大學—浪潮集團計算地球科學獎是我國計算地球科學領域首個、也是目前唯一一個人才獎勵計劃，由清華大學地球系統數值模擬教育部重點實驗室與浪潮集團聯合設立，從2012年開始至今已舉行4屆，共有20位來自清華大學、中科院、國家氣候中心等青年才俊榮獲此項殊榮。
  • 《Science Advances》刊發LTO研究團隊海洋環流研究成果
    海洋作為氣候系統中至關重要的組成部分，因其大尺度海洋環流在全球熱量、淡水平衡中起到舉足輕重的作用。那麼，在氣候變化背景下，海洋環流是否已經發生顯著改變？海洋垂直結構變化是否與海洋環流變化同步？中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室（LTO）王春在研究團隊付垚博士聯合美國喬治亞理工學院和德國基爾亥姆霍茲海洋研究中心科學家應用觀測數據對以上問題進行了探索。
  • 大氣所等解析半世紀以來海洋層結變化及其三維結構
    海洋上層平均密度較小、深層密度較大，形成了較為穩定的垂向熱力結構。海洋這種較為穩定的層結結構會抑制垂向混合過程，進而影響熱量、碳、溶解氧、營養鹽等物質和能量的垂向輸送。海洋層結是影響全球氣候的一個關鍵因子，其變化對海洋環流和海洋生態系統有重要影響。
  • 大氣所等解析半世紀以來海洋層結變化及其三維結構
    海洋上層平均密度較小、深層密度較大，形成了較為穩定的垂向熱力結構。海洋這種較為穩定的層結結構會抑制垂向混合過程，進而影響熱量、碳、溶解氧、營養鹽等物質和能量的垂向輸送。海洋層結是影響全球氣候的一個關鍵因子，其變化對海洋環流和海洋生態系統有重要影響。
  • 中科院海洋所在薩武海峽潛標觀測方面獲新進展
    近日，美國《地球物理研究雜誌：海洋》學術期刊線上發表了題為「Moored observations of the Savu Strait currents in the Indonesian seas」 的文章，闡述了薩武海峽潛標觀測最新進展。該成果由中國科學院海洋研究所袁東亮研究團隊與印尼科學院海洋研究中心科學家合作完成。
  • 中科院A類先導專項「空間科學(二期)」啟動
    相裡斌在講話中指出，空間科學意義深遠，先導專項使命光榮。按照習近平總書記「必須推動空間科學、空間技術、空間應用全面發展」的指示精神，中科院啟動實施空間科學（二期）先導專項，目標就是聚焦最具優勢和最具重大科學發現潛力的熱點領域，補齊空間科學這一航天強國建設的「短板」，推動我國空間科學儘早躋身世界先進行列。專項二期繼往開來，責任重大，不容懈怠。
  • 北極海冰消退可影響大西洋海洋環流系統
    7月31日，英國南安普敦大學和美國耶魯大學的科學家在《自然·氣候變化》上發表研究稱，北極海冰不僅僅是全球氣候變化的一個被動響應器，在數十年的時間尺度上，海冰也可以主動影響世界最大的海洋環流系統之一——大西洋經向翻轉環流（AMOC）。
  • 颱風影響海洋中尺度及大尺度環流的動力機制研究方面取得新進展
    中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋環境國家重點實驗室研究員尚曉東團隊與復旦大學教授王桂華合作，在颱風影響海洋中尺度及大尺度環流的動力機制研究方面取得新進展。相關研究近日在線發表在《地球物理研究雜誌—海洋》，並被選為亮點論文。
  • 海洋所等在赤道太平洋溫躍層內動力過程研究中取得進展
    熱帶溫躍層內部的小尺度動力過程（一般稱之為湍流過程或混合過程）能夠影響溫躍層的結構和強度，而後者能夠決定厄爾尼諾（El Niño）的強弱及其發展過程，對於厄爾尼諾的發生和變異機理研究及模擬預測具有重要的意義。
  • 海洋所北太平洋次溫躍層環流研究獲進展
    海洋所北太平洋次溫躍層環流研究獲進展 2020-09-24 海洋研究所 【字體：　　20世紀40年代，大洋風生環流動力學理論建立，揭示大洋上層環流由風旋度驅動，並由西邊界流閉合的動力機制。20世紀80年代，現代溫躍層理論建立，包括位渦均一化理論和通風溫躍層理論，強調大洋主溫躍層之下，除西邊界流回流區和通風溫躍層以外，難以驅動海洋環流，存在靜止不動的陰影區，與實際海洋觀測不符。