Труды КНЦ вып.9 (ГЕЛИОГЕОФИЗИКА вып. 5/2018(9))

Vo-25 см-1до Vo+25 см-1, где Vo- центр линии поглощения. Каждая нить выполняет цикл от V0 - 25 см-1 до v 0 + 25 см-1 с шагом 0.001 см-1, рассчитывая значения контура Фойгта в 50 000 узлах сетки по частоте. Точность расчета коэффициента поглощения на видеокарте оказалась сравнимой с точностью расчета на центральном процессоре (с использованием технологии распараллеливания Open MP). При этом скорость расчетов на GPU в десятки или сотни раз (в зависимости от типа видеокарты) превышает скорость расчета на CPU. Алгоритм построения параметризации молекулярного поглощения и других оптических параметров Для построения параметризации весь участок спектра разбивается на интервалы шириной от 50 см-1до 4000 см-1 (в зависимости от рассчитываемого частного интервала), которые далее будем называть интервалами осреднения (рис. 2). В каждом интервале осреднения узкие спектральные каналы по различным алгоритмам объединяются в широкие модельные каналы, которые еще называют носителями резонансов [4]. В данной работе представлен новый алгоритм объединения узких каналов в широкие модельные каналы, позволяющий учитывать изменение газового состава атмосферы с высотой в диапазоне высот 0 - 76 км. Считается, что ниже высоты 15 км вклад водяного пара в коэффициент молекулярного поглощения является существенным, а вклад озона - мал, а выше высоты 20 км снижается роль водяного пара и возрастает вклад озона. Основная идея нового алгоритма состоит в том, чтобы построение модельных каналов проводить в два этапа. На первом этапе выбирается высота первой сортировки в диапазоне 5 - 17 км, чтобы учесть линии поглощения водяного пара. Все узкие каналы из интервала осреднения разбиваются на N групп так, чтобы коэффициенты молекулярного поглощения узких каналов внутри каждой группы были достаточно близки между собой на этой высоте, а также на высотах 0-20 км. На втором этапе выбирается высота второй сортировки в диапазоне 40-55 км, чтобы учесть линии поглощения озона. Каждая полученная после первой сортировки группа узких каналов разбивается на N подгрупп так, чтобы коэффициенты молекулярного поглощения узких каналов внутри каждой подгруппы были достаточно близкимежду собой наэтой высоте и на высотах 0 - 7 6 км. Узкие каналы, вошедшие в одну подгруппу, объединяются в один модельный канал. В итоге получается N XN 2 модельных каналов на один интервал осреднения. Ширина каждого модельного канала (число узких каналов в модельном), а также список узких каналов в каждом модельном канале записываются в массивы. Расчет значений этих массивов не требует больших вычислительных затрат, и поэтому реализован на центральном процессоре без использования технологий распараллеливания. Расчет значений оптических параметров, среди которых коэффициенты полинома Лежандра, альбедо однократного рассеяния, коэффициент экстинкции и функция источника первичного солнечного излучения, в модельных каналах требует большого объема вычислений. Для ускорения расчетов авторами данной работы был разработан и реализован алгоритм вычисления значений оптических параметров в модельных каналах на видеокарте с использованием технологии CUDA. Этот алгоритм является эффективным как по скорости вычислений, так и 187