随着计算机技术的迅速发展和硬件水平的快速提升，尤其是近年来高性能计算机和并行技术的发展，气象、生态问题的高性能计算应用显得日益重要。本课题内容基于国家973项目“高性能计算研究”、“高性能计算机及其核心软件”重大专项“超级计算网格节点建设”及中国科学院知识创新工程信息化建设专项“超级计算环境建设与应用”为背景而开展。　　 本文基于新一代高分辨率中尺度预报模式WRF，开展了WRF模式结构与并行化方法分析与研究、WRF超级计算环境建设与测试、环境科学网格的WRF计算服务实现，以及亚洲沙尘暴数值预报与区域模式的串、并行耦合分析等实际应用，尝试将WRF与中科院网络中心超级计算资源结合起来，设计并实现一个基于区域模式WRF的大气预报及应用研究平台。针对应用中遇到的问题开展实用性强的研究和程序设计工作，使得数值预报更方便、更快捷、更准确。　　 一、从模式物理层次以及实际程序设计2方面综合入手，在驱动层、中介层以及模式层等3个层面上，对WRF模式结构进行分析，并研究模式的并行化方法。全面分析与掌握WRF结构，有利于模式耦合及模式性能优化等研究工作的进一步开展。　　 二、完成WRF模式在深腾6800上的移植、优化及性能测试工作。针对深腾6800运行环境，考虑intel efc/ecc编译规则、函数库及优化选项与以往编译器的不同，重新编写并优化编译文件、修改一些数据接口程序、编译错误以完成安装；进行模式效率与正确性测试，为以后的计算和研究工作提供基础。　　 三、改进WRF程序设计，部署WRF到国家网格CNGrid。WRF数值模式在CNGrid上的网格计算服务实现，使得用户能够通过网格，方便地进行大型科学计算服务。用户只需要登入网格，修改控制参数，上传初始数据文件并递交任务，网格作业系统即可自动将任务分配给计算节点，避免了繁琐的软件安装、调试以及编译，同时屏蔽了大规模计算的复杂性，有效地保护了软硬件计算资源，并扩展了科学计算应用平台。　　 四、实现区域模式与其他气象物理模式的耦合。本文将中国气象局大气成分观测与服务中心开发的亚洲沙尘暴预报模式CUCSDUST与WRF进行串、并行耦合研究与分析，并实现CUCSDUST MM5并行模式在深腾6800上的试运行，这对于CUCSDUST与WRF模式的并行耦合以及其他气象模式与区域模式WRF的耦合，都具有重要的参考价值。