Введение
Глава 1. Математическая модель радиоактивного рассеивания в атмосфере 15
1.1. Описание дисперсного распространения радионуклидов в атмосфере 15
1.1.1 Структура модели распространения радионуклидов в воздухе 15
1.1.2 Особенности использования моделей радионуклидного загрязнения 19
1.1.3 Описание процессов распространения на основе метеорологических данных 22
1.2. Классификация моделей распространения радионуклидов в атмосфере 27
1.2.1 Эйлеровы и лагранжевы модели 27
1.2.2 Пространственная классификация моделей распространения радионуклидов 30
1.2.3 Классификация распространенных моделей радиоактивного загрязнения атмосферы 33
1.3. Постановка задачи распространения радионуклидов в атмосфере 38
1.3.1 Общее описание атмосферной транспортно-диффузионной модели 38
1.3.2 Наблюдаемые метеорологические данные 40
1.3.3 Диагностическая модель формирования поля ветра 41
1.3.4 Модель конвекции-диффузии-распада радионуклидов с учетом влажного осаждения 45
Глава 2. Численный метод решения краевой задачи конвекции-диффузии 49
2.1. Используемые понятия и результаты теорий линейных операторов и разностных схем 49
2.2. Попеременно-треугольные кососимметричные разностные схемы 55
2.3. Сравнение попеременно-треугольной кососимметричной разностной схемы с треугольной кососимметричной и явной схемой на примере трехмерной динамической задачи конвекции-диффузии 61
2.3.1 Постановка модельной задачи 61
2.3.2 Конечно-разностная аппроксимация уравнения 62
2.3.3 Аппроксимация краевых условий 65
2.3.4 Результаты численного сравнения устойчивости и точности решения краевой задачи кососимметричными разностными схемами и явной схемой 70
Глава 3. Моделирование процессов распространения радиоактивных веществ в нижних слоях атмосферы на многопроцессорных вс с распределенной памятью 75
3.1. Описание вычислительных экспериментов радиоактивного загрязнения района Волгодонской АЭС 75
3.2. Пространственная декомпозиция расчётной области в реализации кососимметричных схем на многопроцессорных ВС с распределенной памятью 78
3.2.1 Применение красно-черного разбиения в декомпозиции расчётной области и нумерации узлов 78
3.2.2 Оценка эффективности параллельного алгоритма транспортно-диффузионной модели 81
3.3. Вычислительный эксперимент оперативного прогнозирования загрязнения воздушной среды 82
3.4. Вычислительный эксперимент краткосрочного прогнозирования загрязнения воздушной среды 92
Заключение 106
Список литературы 108
