2016 Fiscal Year Research-status Report
粒子追跡による海洋物質循環・生態系モデリング手法の構築
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16K12575
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松村 義正 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (70631399)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 粒子追跡法 / 非静力学モデル / 懸濁物粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海洋中に浮遊する多数の懸濁物質を粒子追跡により表現し、その輸送過程を陽にシミュレートすることが可能な数値モデルを構築した。
これを用いて、河川や氷河融解水を通じて陸から懸濁物質が海洋に供給され、沈降によって除去される過程についての数値実験を実施した。
河川水については丹後湾由良川における出水時、氷河融解水については北東グリーンランドボードインフィヨルドを対象に現実的設定でのシミュレーションを実施し、現場観測と整合的な結果を得た。
海洋低次生態系モデルを組込み、海洋中の懸濁粒子・生態系の連成シミュレーションを可能とするモデリング基盤を構築した。
また、本研究の基盤として用いる非静力学モデルに組み込んだオンライン粒子追跡スキームのGPUアーキテクチャへの移植を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初に本年度目標として掲げた粒子追跡による物質輸送モデルの構築は順調である。
研究計画を前倒しして低次生態系モデルの実装にも着手し、この点では当初計画以上に進展した。
他方、現在の数値モデルコードで採用しているアルゴリズムではGPUアーキテクチャでのパフォーマンスに問題があることが判明し、異なる手法を検討する必要が生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
計算科学分野からの助言を得ながら、GPUやメニーコアなど新しいアーキテクチャ上で高速に粒子追跡を実施するため数値モデルコードを改良する。
陸から河川や氷河融解水を通じて懸濁物質が海洋に供給される過程について、より現実的設定での数値実験を実施し、現場観測との比較によるモデルの検証を実施する。
海上風などによって引き起こされる海洋表層の乱流過程が基礎生産に与える影響についての理想化実験を実施する。
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| Causes of Carryover |
H28年度に数値モデルの開発・検証に用いるための計算サーバー購入費用を計上していたが、研究遂行過程で現在の数値モデルコードではGPUアーキテクチャにおける性能に問題があることが判明し、購入するサーバーのアーキテクチャを慎重に選択する必要が生じたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
アルゴリズムの変更を含む数値モデルの改良を実施し, 最適なアーキテクチャの計算サーバーを購入する。
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