ИСТИНА

Результаты многочисленных исследований последних лет показали, что характеристики излучения, уходящего от системы «подстилающая поверхность-атмосфера» в виде отраженного от Земли (уходящая коротковолновая радиация - УКР) и излучаемого системой потока (уходящая длинноволновая радиация – УДР), зарегистрированные с высоким спектральным разрешением, содержат важную информацию о текущем состоянии климатической системы. В этой связи перспективным является использование космических гиперспектральных технологий зондирования, как в коротковолновом, так и в длинноволновом диапазонах спектра. Интерес к этой проблеме связан также с планируемой в 2018г. к запуску 4-х спутниковой группировки Climate Absolute Radiance and Refractivity Observatory (CLARREO). В докладе представлены предварительные результаты вычислительных экспериментов моделирования уходящей радиации применительно к ТТХ аппаратуры CLARREO. Расчеты проводились для регионов, характеризуемых наиболее существенными климатическими изменениями. Представлен анализ обеих составляющих уходящего излучения УДР и УКР. В первом случае разрешение по спектру принималось равным 0.5 cм–1, во втором – 4 нм. Точность вычислений задавалась с учетом данных о характеристиках аппаратуры и составляла для УДР в абсолютных значениях радиояркостной температуры - 0.065 K, для УКР в относительных единицах– 0.3%. Расчеты переноса излучения при гиперспектральном моделировании, например, по сравнению с широкополосными вариантами, требуют на порядки больших вычислительных мощностей и поэтому, как правило, проводятся на высокопроизводительных кластерах (ВПК). В докладе излагается альтернативный подход, обеспечивающий приемлемую производительность вычислений по сравнению с ВПК. В основе технологии созданный аппаратно-программный комплексе (АПК) на базе обычного оптимизированного ПК с современной гетерогенной системой, использующей вычислительные мощности и центрального процессора (CPU) и графического ускорителя (GPU). Процесс распараллеливания вычислений обеспечивается технологиями CUDA/OpenCL. Технологические возможности АПК позволяют использовать его, как для проведения научных расчетов, так и в учебном процессе.