题目：地球系统模式应用的监控方法及工具研究

地球系统模式是地球系统科学领域对全球环境演变进行研究的重要工具。近年来随着对全球气候变化研究的逐渐深入以及大规模并行计算技术的出现，使得地球系统模式中所包含的各种物理、化学和生物过程越来越多，模式运算的精度不断提高，模拟的范围日益扩大，同时也对模式的开发提出了挑战，迫切需要监控技术进行开发辅助。这种情况下，传统的监控工具缺乏对地球系统模式特征的分析，难以对地球系统模式研究及应用开发提供有效地支撑。
文章通过对地球系统模式的特征进行深入分析，在研究面向软件监控技术发展现状的基础上，针对现有的监控技术在采集、分析地球系统模式应用行为方面存在的不足，提出了适用于地球系统模式程序结构、开发及执行特征的监控方法。该方法依托于"地球系统高性能计算集成开发环境"，建立一个辅助地球系统模式开发工作的监控框架。监控框架面向模式开发人员提出一套规范以实现对模式程序的监控能力注入，除此以外还提供了程序调用路径和系统运算资源信息的采集工具来辅助模式的应用级调试。同时，该监控框架通过对监测数据进行分析、处理以及可视化，向地学领域专家提供个性化的监控结果展示。
论文基于这一监控方法设计并实现了面向地球系统模式的监控框架Hermadallr，围绕着模式应用的多样性，实现了接口规范的定义以及程序调用路径的采集。并在此基础上实现了监控数据的处理、存储、分析、传输及展示功能，作为"地球系统高性能计算集成开发环境"的基础设施，向平台用户提供监控服务。
 最后，论文将Hermadallr应用于海洋环流模式POP，在对POP模式进行分析并建立监控指标集的基础上，实现了针对海洋模式POP的监控管理服务。通过对实际模式应用的监控和性能分析，使得POP具有了应用级调试的能力，同时验证了本文提出的框架规范的正确性和可用性。