一类壳型超新星遗迹非热辐射含时模型的研究与应用

一般认为超新星遗迹是银河系内高能宇宙线粒子的主要源,粒子(轻子和强子)在超新星遗迹中通过扩散激波加速机制被加速到极相对论性能量.近年来,越来越多的观测特别是X射线和γ射线波段的观测支持了这一观点.阐述了超新星遗迹多波段非热辐射的含时模型的研究情况,并将模型应用于4颗超新星遗迹G347.3-0.5,G266.2-1.2,G8.7-0.1和G23.3-0.3,结果显示模型可以很好地解释这4颗SNRs的多波段观测.     

关于日冕双向电子束的加速问题

介绍了云南天文台和北京天文台频谱仪所观测到具有正、负频漂的米波Ⅲ型爆发和微波尖峰辐射.对双向电子束源的频率和高度进行了估计.2个事件都表明在具有正、负频漂率的爆发之间有一分界频率(250和2900MHz),这说明爆发源是一个复杂加速源,电子束同时向上、下2个方向注入.由本文的2个事例可以说明1.双向电子束的转换(changeover)范围是在250～2900MHz的宽频带里,并且起源是在很小范围(4～70MHz)内.这些电子束从高层到低层日冕都有一个很窄的独立加速区,文中的Ⅲ型爆发对可能是它们的等离子体辐射现象.2.在低日冕分离开放磁场和闭合磁场的电流片,以及高日冕相反方向的开放磁力线的交叉区域可能都是双向电子加速区.从闭合磁场到开放磁场的磁拓扑范围将是很大的(大约在光球上2×104km到10.7×104km).     

多重网格法在加速自适应网格生成中的应用

多重网格法是70年代以来发展起来的用于加速迭代收敛的一种行之有效的方法,它通过采用不同疏密的网格距来“消除”不同频率范围内的误差分量的办法,加速了迭代的收敛速度,具有收敛速度快, 收敛精度高以及节省CPU时间等特点。将其用于台风路径预报的自适应网格的生成,试验表明,多重网格法比单重网格可提高效率达20多倍。     

周期性撕裂模的加速机制与射电尖峰的时间尺度

本文讨论了经典撕裂模理论的局限性,提出在考虑撕裂模的周期振荡后,其感应电场的大小及时空尺度均能满足太阳耀斑中的毫秒级射电尖峰所提供的高能粒子的信息,从而给耀斑粒子的一次加速提出了一种可能的机制。另一方面,撕裂模的周期与单个尖峰的宽度可对应,而撕裂模指数增长的特征时间又恰好与射电尖峰群的典型宽度具有同一量级,因此,快速尖峰辐射的时间结构很可能是由高能粒子流即加速电场本身的准周期性所决定。     

加速溶剂萃取提取土壤中正构烷烃的方法研究

建立了加速溶剂萃取技术提取-柱色谱分离-气相色谱分析土壤样品中正构烷烃的方法。优化了压力、温度、静态时间、循环次数等参数。随着温度、静态时间、循环次数和压力的增加,正构烷烃短碳链、长碳链和总正构烷烃的量逐渐增加。加速溶剂萃取提取土壤中正构烷烃的条件是:萃取温度150℃,萃取压力10.3 MPa,循环2次,静态提取时间10 min。加速溶剂萃取-柱色谱分离-气相色谱法测定土壤中正构烷烃的方法精密度(RSD)为8%~23%。加速溶剂萃取法提取总正构烷烃量、短碳链正构烷烃量显著高于索氏抽提法的提取量。     

一阶速度-应力双相介质方程逆时偏移及GPU加速实现

实际地下储层是含流体的双相介质,常规的弹性波叠前逆时偏移多基于单相介质理论,不能充分考虑地层中的双相介质对地震波场的影响。为研究双相介质中地震波传播对逆时偏移结果的影响,基于Biot的双相介质理论实现了一阶速度-应力双相介质方程的逆时偏移,并基于CUDA实现了双相介质方程逆时偏移的GPU加速。模型实验结果表明,在含流体的双相介质中,双相介质方程逆时偏移的结果比弹性波方程和声波方程的结果更接近真实的构造形态,同时与基于CPU的双相介质逆时偏移相比,基于GPU的逆时偏移可达到27倍的加速比。因此基于GPU加速的双相介质逆时偏移不仅能够实现对双相介质地层的精确偏移成像,而且能够有效提高逆时偏移的计算效率。     

一个基于GPU并行加速的海啸数值模型

地震海啸通常发生在大洋板块向陆地板块俯冲的区域,距离震源最近的国家和地区往往在震后5～20 min之内就会遭受到海啸袭击。因此,及时的海啸预警和准确的海啸预报结果对于民众和决策者都至关重要。为了提升海啸预警效率,缩短海啸预报时间,本研究对COMCOT海啸数值模型进行了基于图形计算单元GPU的二次并行开发。将原模型中海啸传播计算模块通过CUDA＿C语言编写内核函数整体移植到GPU上并行加速,CPU负责模型其他代码的执行。为了减少CPU和GPU之间的数据通信,将吸收边界和变量更新函数一并改写。仅在需要输出的时间节点,GPU向CPU传递结果,其他时间步长,CPU和GPU之间只有指令和少量参数传输,基本可视为零耗时。基于GPU并行加速的COMCOT较串行版本效率提升超过67倍,加速性能显著优于基于CPU共享内存的OpenMP并行版本。交叉使用常水深和真实地形,采用均匀滑移海啸源和有限元海啸源对模型的计算结果进行了较为全面的分析检验,相对误差最大不超过1%,为大范围的越洋海啸实时计算提供了有力工具。     

OpenMP在水动力数学模型并行计算中的应用

采用PGI Fortran7.1-2(Portland Group)的OpenMP技术对二维水动力数学模型进行了并行优化试验。并行后,数学模型运行时间明显减少,在对同一算例的水流计算模拟中,串行和并行所需运行时间分别为5 336.781 s和3 454.296 s,平均加速比为1.56,平均并行计算节省时间36%,明显提高了水动力学数学模型的运算速度。