Труды КНЦ вып.5. ГЕЛИОГЕОФИЗИКА. 8/2019(10)
в которой А,;-, Ск , В,;- - квадратные матрицы размера ( N +1) х ( N + 1 ), a Fk - вектор-столбцы размерности N +1 . Формулы, по которым они вычисляются приведены в [21]. Для численного решения системы (4) авторами был разработан специальный вариант метода Жордана-Гаусса с выбором главного элемента, состоящий из двух проходов. Сначала выполняется 1-й проход, в ходе которого обнуляются лежащие ниже диагонали элементы матриц Со , Сі ,..., См и обнуляются все элементы матриц Аі ,..., А м . После этих вычислений выполняется 2-й проход в ходе которого вначале этого прохода вычисляется вектор-столбец І м , а затем последовательно вычисляются вектор-столбцы І м_х, І м_2,...,/0. Этот метод требует меньшего числа арифметических операций чем метод матричной прогонки, изложенный в [25], а также позволяет использовать параллельные вычисления. Внутри блока вычислительные нити сначала рассчитывают массивы оптических параметров в узлах сетки по высоте, а затем проводят вычисления для первого прохода, при которых каждую строку матриц А,;-, Ск , В,;- обрабатывает своя вычислительная нить. Затем вычислительные нити проводят вычисления второго прохода, при которых каждую строку полученных после первого прохода матриц Ск , В і - обрабатывает своя вычислительная нить. Такой способ организации вычислений позволяет достаточно эффективно загрузить графический ускоритель. Результаты тестовых расчетов Авторами данной работы были проведены эталонные расчеты поля собственного излучения атмосферы Земли в приближении горизонтальной однородной атмосферы с разрешением по частоте 0.001 см"1и расчеты этого поля, выполненные с использованием параметризаций оптических характеристик атмосферы Земли, в интервале высот от поверхности Земли до высоты 76 км. Расчеты проводились для различного числа модельных каналов, на разных высотах сортировки. Для численного решения уравнение переноса излучения применялся вариант метода дискретных ординат, детально описанный в работе [24]. В расчетах использовались равномерная сетка по высоте с шагом 200 метров и равномерная сетка по зенитным углам с шагом 9 градусов, учитывалось молекулярное и аэрозольное рассеяние. Параметризация, которая использовалась в этой работе, описана в [21,29]. В расчетах использовались вертикальные профили температуры и концентраций основных атмосферных газов, рассчитанные по эмпирической модели NRLMSISE-00 для условий июля над северной Атлантикой на широте 55°, а также вертикальные профили объемных долей малых газовых составляющих, нормированный коэффициент экстинкции, альбедо однократного рассеяния и параметр асимметрии для аэрозольных частиц в облаках, построенные по экспериментальным данным, приведенным в монографии [1], а также приведенная в [26] зависимость от высоты коэффициента экстинкции в верхнем, среднем и нижнем облачных слоях при 228
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz