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实现无雅可比牛顿-克利洛夫方法求解一阶冰盖动量平衡。 (英语) Zbl 1229.86013号

小结:为了提高Glimmer-Community冰盖模型(Glimmer-CISM)的数值性能,该模型是社区-地球系统模型(CESM)的陆冰组成部分,我们采用了无雅可比矩阵的Newton-Krylov(JFNK)方法求解一阶冰盖动量方程。我们的JFNK实现基于对现有代码的大量重用。例如,我们的基于物理的预处理程序使用Glimmer-CISM中的原始Picard线性解算器。对于跨越一系列几何体和边界条件的几个测试用例,我们的JFNK实现比Glimmer-CISM中的标准Picard解算器效率高1.8–3.6倍。重要的是,在细化网格时,JFNK相对于Picard解算器的计算增益会增加。通过重新缩放基本边界条件的方程和使用不精确的牛顿方法,JFN解算器全局收敛性得到了显著改善。虽然一组不同的测试用例表明我们的JFNK实现通常是健壮的,但对于某些问题,它可能无法随着分辨率的增加而收敛(就像Picard求解器一样)。通过参数连续化的全球化并没有解决这个问题,未来提高鲁棒性的工作将探索Picard和JFNK的结合以及同伦方法的使用。

MSC公司:

86A40型 冰川学
86-08 地球物理问题的计算方法
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全文: 内政部

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