An efficient computational method for mesoscale weather forecasting

Mathematical problems associated with the numerical solution of equations for the predictive models of regional atmospheric circulation are considered. A methodology is considered for effective regional solutions of boundary- value problems with a prehistory on the basis of the “one-way interaction” approach. Within this approach, a method is proposed for filling the data given on the macroscale grid nodes in the mesoscale network based on the spline interpolation and a precise (the fourth-order of accuracy) numerical method for the approximation of the first- and second-order derivatives in differential equations. Thereby, solving problems for ordinary differential equations can be carried out effectively by the interpolation.Розглянуто математичні задачі, пов'язані з чисельним розв'язуванням рівнянь для прогнозних моделей регіональної циркуляції атмосфери. Описано методологію ефективного регіонального вирішення крайових задач з передісторією на основі підходу “однобічної взаємодії”. У рамках цього підходу запропоновано метод заповнення даних з вузлів макромасштабної сітки у мезомасштабну сітку на основі інтерполяції сплайном і точного чисельного методу (четвертого порядку точності) для наближення похідних першого та другого порядку диференціальних рівнянь. Тим самим розв'язування задач для звичайних диференціальних рівнянь може ефективно здійснюватися шляхом інтерполяції.Рассмотрены математические задачи, связанные с численным решением уравнений для прогнозных моделей региональной циркуляции атмосферы. Описана методология эффективного регионального решения краевых задач с предысторией на основе подхода “одностороннего взаимодействия”. В рамках этого подхода предложен метод заполнения данных с узлов макромасштабной сетки в мезомасштабную сет ку на основе интерполяции сплайном и точного численного метода (четвертого порядка точности) для приближения производных первого и второго порядка дифференциальных уравнений. Тем самым решение задач для обыкновенных дифференциальных уравнений может эффективно осуществляться путем интерполяции

Highly efficient methods for regional weather forecasting

A model and computational method is offered for the high performance forecasting regional meteorological processes. Relying on «unilateral influence» relationship of macro- and mesoscale models it suggests avoiding the Cauchy problem in the atmospheric model and replacing it by a boundary-value problem with specific interpolation technique that has a number of advantages of computational efficiency and good suitability for parallelization. The method and its parallel implementation on multiprocessor cluster architecture are considered.Предлагаются модель и вычислительный метод для высокопроизводительного прогноза региональных метеорологических процессов. Метод основан на подходе «одностороннего влияния» макромасштабной модели на мезомасштабную, что позволяет решение проблемы Коши в модели атмосферы заменить ее краевой задачей с применением методов интерполяции, которая имеет преимущества в вычислительной эффективности и возможности распараллеливания. Рассматривается параллельная реализация модели на кластерной архитектуре многопроцессорной системы.Пропонуються модель і обчислювальний метод для високопродуктивного прогнозу регіональних метеорологічних процесів. Метод засновано на підході «однобічного впливу» макромасштабної моделі на мезомасштабну, що дозволяє розв’язання задачі Коші в моделі атмосфери замінити її крайовою задачею із застосуванням методів інтерполяції, що має переваги в обчислювальній ефективності та можливості розпаралелювання. Розглядається паралельна реалізація моделі на кластерній архітектурі мультипроцесорної системи

Energy Supply System for Industrial Poultry Houses

The gas engine driven carbon dioxide heat pump designed for providing the heat, cold and electricity for industrial poultry house is proposed. The scheme differs from the known by using recuperative heat exchanger installed between the exhaust air duct of poultry house and heat pump evaporator and the heat curtain installed on the air duct after the evaporator. The air coming into the poultry house after the regenerative heat exchanger is supplied to the heat pump gas cooler. The heat pump produces heat of the required parameters of the input air and water for watering of poultry, space heating, etc. Heat pump compressor is driven by gas engine (GPA), by natural gas or biogas. The part of the gas-piston engine heat is used for adjusting the optimal heat pump mode and for regeneration of the absorbent in an evaporative cooler. The proposed technical solution of the above scheme provides a higher COP of the heat pump. Installing of heat curtain does not require the use of non-freezing solution to prevent icing of the air outlet of heat pump evaporator. The latter allows producing, besides electric power and heat, still cold (with the use off the adsorption-refrigerating machine) and provide drying air inlet evaporative cooler (if necessary)

Mean opacities of a strongly magnetized high-temperature plasma

Galaxie

Registration of atmospheric neutrinos with the Baikal neutrino telescope

We present first neutrino induced events observed with a deep underwater neutrino telescope. Data from 70 days effective life time of the BAIKAL prototype telescope NT-96 have been analyzed with two different methods. With the standard track reconstruction method, 9 clear upward muon candidates have been identified, in good agreement with 8.7 events expected from Monte Carlo calculations for atmospheric neutrinos. The second analysis is tailored to muons coming from close to the opposite zenith. It yields 4 events, compared to 3.5 from Monte Carlo expectations. From this we derive a 90 % upper flux limit of 1.1 * 10^-13 cm^-2 sec^-1 for muons in excess of those expected from atmospheric neutrinos with zenith angle > 150 degrees and energy > 10GeV.Comment: 20 pages, 11 figure

The Lake Baikal neutrino experiment

We rewiew the present status of the Baikal Neutrino Project and present the results of a search for high energy neutrinos with the detector intermediate stage NT-96.Comment: 3 pages, 2 figures, to appear in the Proceedings of Sixth International Workshop on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP99), September 6-10, 1999, Pais, Franc

Status of the Lake Baikal Experiment

We review the present status of the Baikal Underwater Neutrino Experiment and report on neutrino events recorded with the detector stages NT-36 and NT-96.Comment: 5 pages, 4 PostScript figures, uses here.sty and mine.sty, submitted to the Proc. of 5th Int. Workshop on Topics in Astroparticle and Underground Physics (LNGS INFN, Assergi, September 7-11, 1997

The Baikal Deep Underwater Neutrino Experiment: Results, Status, Future

We review the present status of the Baikal Underwater Neutrino Experiment and present results obtained with the various stages of the stepwise increasing detector: NT-36 (1993-95), NT-72 (1995-96) and NT-96 (1996-97). Results cover atmospheric muons, first clear neutrino events, search for neutrinos from WIMP annihilation in the center of the Earth, search for magnetic monopoles, and -- far from astroparticle physics -- limnology.Comment: Talk given at the Int. School on Nuclear Physics, Erice, Sept.199

Baikal-GVD

We present the status of the Gigaton Volume Detector in Lake Baikal (Baikal-GVD) designed for the detection of high energy neutrinos of astrophysical origin. The telescope consists of functionally independent clusters, sub-arrays of optical modules (OMs), which are connected to shore by individual electro-optical cables. During 2015 the GVD demonstration cluster, comprising 192 OMs, has been successfully operated in Lake Baikal. In 2016 this array was upgraded to baseline configuration of GVD cluster with 288 OMs arranged on eight vertical strings. Thus the instrumented water volume has been increased up to about 5.9 Mtons. The array was commissioned in early April 2016 and takes data since then. We describe the configuration and design of the 2016 array. Preliminary results obtained with data recorded in 2015 are also discussed