Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 1/2.

Запорожцев И. Ф. и др. Моделирование пространственно-временной изменчивости… 234 3) процессор: Intel Core 2 Duo; 4) частота процессора: 2,93 ГГц. Очевидно, что данная ЭВМ обладает достаточно "слабыми" характеристиками; она уступает большинству имеющихся в организации (ММБИ) рабочих станций, на которых решаются задачи офисного типа, подготовки карт и т. д. Выбор этой станции определялся вопросом возможности проведения содержательных экспериментов с реальными данными на ЭВМ низкой производительности пользователем, не являющимся специалистом в области оптимизации вычислений для многопроцессорных систем. Средняя продолжительность каждого эксперимента в ходе перебора всех возможных пар из восьмиэлементного множества дат и трехэлементного множества температур составила 15 минут. Описанная вспомогательная обратная задача, заключающаяся в выполнении и анализе результатов серий расчетов для укрупненной сетки, заняла по времени около 5,5 час для каждого массива данных, т. е. всего примерно 11 часов. При этом учитывалось, что переход к следующему эксперименту по завершении предыдущего может выполняться с некоторой задержкой при ручном вводе или без нее при пакетном варианте с автоматическим переключением. Важно также, что анализ результатов может выполняться на той же рабочей станции, что и модельные расчеты. При всех допущениях хорошо спланированная серия экспериментов и их анализ потребуют 2–3 дня. Эта оценка справедлива для специалиста, который уже имеет некоторый набор готовых скриптов и опыт подобных расчетов. Результаты и обсуждение В табл. 1 приведены сведения о длине промежутков разгона и верификации, установленных при решении вспомогательной обратной задачи. Каждая итерация модельных расчетов соответствует равноотстоящим моментам времени с шагом 100 с (в сутках 86 400 с, т. е. 864 итерации в сутки). Для упрощения ссылок на экспедиционные данные будем именовать их рейсами, снабдив нумерацией в хронологическом порядке их осуществления. Таблица 1. Временные отрезки симуляции Table 1. Simulation time segments Рейс Сроки съемки Общее число итераций Общее число дней Дата и время старта Число дней для разгона Число дней для верификации Р1 23.06.2005– 02.07.2005 27648 32 01.06.2005 00:00 22 10 Р2 15.09.2005– 24.09.2005 47520 55 01.08.2005 00:00 45 10 Примерная продолжительность одного эксперимента с данными для исходной задачи и объем файла результатов в формате netCDF, который формируется одним из пакетов MITgcm, представлены в табл. 2. Таблица 2. Время расчета и объем выходного файла Table 2. Calculation duration and output file size Рейс Время работы, ч Объем файла, Мб Р1 2 630 Р2 3,5 1 050 Модельные расчеты выполнены для всей акватории Азовского моря с целью верификации температурных полей на различных глубинах за периоды двух указанных выше рейсов. В качестве иллюстраций приведены поля на следующих горизонтах: 0,5 м; 2,5 м; 5 м. Все изображения построены по данным из выходного файла модели MITgcm в формате netCDF c использованием Matlab R2015b (табл. 3). Сетка станций, в которых выполнялись измерения во время рейса Р1, показана на рис. 1. Распределение станций рейса Р2 несколько отличается от приведенного, но несущественно. Отметим, что данные измерений соответствуют различным моментам времени согласно последовательности выполнения станций по маршруту экспедиции. Ввиду этого факта (по аналогии с [6]) для анализа удобнее агрегированное поле измеренных (и модельных) значений температуры, сформированное для периода всей экспедиции. Поля измеренных данных для рейсов Р1 и Р2, полученные с помощью интерполяции методом кригинга в ГИС-программе ArcMap 10.1, приведены на рис. 2.