Viabilité et performance des solveurs points de grille dans la résolution du problème implicite du noyau dynamique du modèle AROME
Burgot, Thomas
Viability and performance of grid point solvers for solving the implicit problem of the dynamical core of the AROME model
AROME est le modèle à aire limitée de Prévision Numerique du Temps (PNT) de Météo-France. Son noyau dynamique résout les équations d'Euler pleinement compressibles non- hydrostatiques à une résolution horizontale kilométrique. Pour respecter les délais fortement contraints inhérents à la PNT, les méthodes numériques utilisent le mieux possible des supercalculateurs composés d'un grand nombre de noeuds travaillant en parallèle. Le noyau dynamique semi-implicite aujourd'hui utilisé, est basé sur un opérateur linéaire à coefficients constants qui traite implicitement les termes responsables de la propagation des ondes les plus rapides, contournant ainsi les contraintes de stabilité numérique les plus fortes et autorisant de grands pas de temps d'intégration. Cet opérateur autorise également l'utilisation d'une discrétisation spectrale des opérateurs de dérivée horizontale à l'aide d'un algorithme de transformée de Fourier rapide, peu scalable sur les machines parallèles du futur. De plus, en traitant les termes orographiques explicitement, donc soumis à des contraintes de stabilité, les résolutions hectométriques du futur représentant notamment mieux les plus fortes pentes des reliefs, ne peuvent être abordées avec ces schémas. Dans cette thèse, nous abandonnons les schémas à coefficients constants d'une part et la discrétisation spectrale d'autre part, pour améliorer la stabilité numérique au voisinage des plus fortes pentes pour les futures architectures de calcul.</p>
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