Некоторые новые подходы к численному моделированию облаков и туманов

Предложена многофазная математическая модель образования и эволюции загрязненных облаков и тумана, учитывающая: распространение тепла, турбулентность, излучение, химическую кинетику, наличие твердых, газообразных и растворенных газообразных загрязнителей. Сформулирована новая модель капельной фазы, отличающаяся вычислением распределений капель с помощью кусочно-сплайновой интерполяции по значениям плотностей и концентраций. Адекватность модели капельной фазы исследована в численных экспериментах, результаты сравнивались с данными прямого моделирования популяции капель. Предложены теоретические соображения, потенциально позволяющие получить высокую эффективность распараллеливания на многопроцессорных/многоядерных системах (использованы концепции сверхоптимистичных вычислений и интеллектуальной мемоизации на базе линейной экстраполяции, свойственные языку Planning C), на простых тестовых примерах показано хорошее ускорение. Проведены эксперименты по численному моделирования образования и эволюции кислотосодержащих облаков и тумана. Результаты качественно достоверны. Полученные характеристики облака сравнивались с известными полуэмпирическими данными, совпадение хорошее.