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冰川演化热力耦合模型的数值解。 (英语) Zbl 1219.80025号

小结:本文给出了一个高温冰川热力行为的高度非线性模型的数值解。该模型遵循由A.C.福勒[发表于:J.I.Díaz(编辑),《气候与环境模型的数学》。柏林:施普林格。北约ASI Ser.,Ser.I,全球环境。Chang.48,301–336(1997;Zbl 0897.73054号)]. 该模型已扩展到包含其他移动边界和其他非线性特征。此外,还提出了一种固定域公式,以避免前向跟踪方法数值模拟中时间相关域的计算缺陷。在这种情况下,耦合问题被分解为不同的非线性问题,使人们能够依次获得剖面演变、速度场、冰川表面和大气温度、基本震级和冰块内部的温度分布。不动点迭代算法收敛于非线性耦合问题的解。在求解子问题的不同数值方法中,提出了时间离散的特征格式、空间离散的有限元、与最大单调算子相关的非线性的对偶方法以及非线性粘性项的牛顿格式。几个数值模拟例子说明了数值方法的性能和所涉及的物理量的行为。

MSC公司:

80A20型 传热传质、热流(MSC2010)
86A40型 冰川学
74C05型 小应变率相关塑性理论(包括刚塑性和弹塑性材料)
80万M10 有限元、伽辽金及相关方法在热力学和传热问题中的应用
80平方米 有限差分法在热力学和传热问题中的应用
65H10型 方程组解的数值计算
80立方米 变分方法在热力学和传热问题中的应用
80平方米22 Stefan问题、相位变化等。
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全文: 内政部

参考文献:

[1] 迪亚斯,J.I。;穆尼奥斯,A.I。;Schiavi,E.,模拟冰流的非线性偏微分方程组弱解的存在性,非线性分析。真实世界应用。,8, 267-287 (2007) ·Zbl 1107.35091号
[2] 卡尔沃,北。;杜兰尼,J。;穆尼奥斯,A.I。;Schiavi,E。;Vázquez,C.,冰流耦合模型及其数值模拟,IMA J.Appl。数学。,71, 62-91 (2006) ·Zbl 1138.86009号
[3] Fontenlos,医学硕士。;穆尼奥斯,A.I。;Schiavi,E.,接地线附近的冰流行为。非牛顿情况,非线性分析。真实世界应用。,11,2350-2365(2010年)·Zbl 1194.35513号
[4] Fowler,A.C.,《冰盖动力学建模》,J.Geophys。天体物理学。流体动力学。,63, 29-65 (1992)
[5] Hutter,K.,《理论冰川学》(1981),莱德尔:荷兰莱德尔·多德雷赫特
[6] Le Meur,E。;加利亚迪尼,O。;Zwinger,T。;Ruokolainen,J.,《冰川流建模:浅冰近似和全斯托克斯解的比较》,C.R.Phys。,5, 709-722 (2004)
[7] 卡尔沃,北。;杜兰尼,J。;托贾,R。;Vázquez,C.,具有替代边界条件的冰川剖面问题固定域公式的数值方法,J.Compute。申请。数学。,235, 1394-1411 (2011) ·Zbl 1201.86013号
[8] 西格特,M.J。;卡特,S。;烟草,I。;波波夫,S。;布兰肯希普,D.D.,南极冰下湖泊修订清单,南极科学。,17, 453-460 (2005)
[9] Greve,R.,浅层低温冰片的连续力学公式,Phi。事务处理。R.Soc.伦敦。A、 355921-974(1997)·Zbl 0904.76088号
[10] 卡尔沃,北。;杜兰尼,J。;Vázquez,C.,剖面-速度-温度耦合浅冰盖近似模型的有限元数值解,J.Compute。申请。数学。,158, 31-41 (2003) ·Zbl 1107.86300号
[11] Aschwanden,A。;布拉特,H.,《低温冰川的数学建模和数值模拟》,J.Geophys。第114号决议(2009年),货号F01027
[12] 卡尔沃,北。;杜兰尼,J。;Vázquez,C.,用于模拟冰盖流动的新型完全非等温耦合模型,Physica D,238,15,1362-1371(2010)·Zbl 1184.86019号
[13] Fowler,A.C.,《冰川和冰盖》(The Mathematical of Models for Climatology and Environment),《气候与环境模型数学》,北约ASI Ser.I,26(1997),Springer)·Zbl 0897.73054号
[14] Paterson,W.S.B.,《冰川物理学》(1981),佩加蒙:牛津佩加蒙出版社
[15] Fowler,A.C。;Larson,D.A.,《关于多热冰川的流动》,第一部分:模型和初步分析,Proc。R.Soc.伦敦。A、 363217-242(1978)
[16] Glen,J.W.,《多晶冰的蠕变》,Proc。R.Soc.伦敦。A、 228519-538(1955)
[17] 布拉特,H。;Hutter,K.,《北极冰川的多热条件》,J.Glaciol。,37, 126, 261-269 (1990)
[18] Fowler,A.C.,《亚温基底滑动》,J.Glaciol。,32, 110, 3-5 (1986)
[19] Huybrechts,A。;Payne,A.J.,EISMINT冰盖模型测试基准,Ann.Glaciol。,1996年1月23日至12日
[20] Bueler,E。;Brown,J。;Linge,C.,《热力耦合浅冰近似的精确解:验证的有效工具》,J.Glaciol。,53, 182, 499-516 (2007)
[21] 斋藤,F。;Abe-Ouchi,A。;Blatter,H.,计算冰盖边缘水平梯度的改进数值方案:对模拟冰厚和温度的影响,Ann.Glaciol。,46, 87-96 (2007)
[22] 卡尔沃,北。;迪亚斯,J.I。;杜兰尼,J。;Schiavi,E。;Vázquez,C.,关于模拟冰盖动力学的双非线性抛物线障碍物问题,SIAM J.Appl。数学。,63, 2, 683-707 (2002) ·Zbl 1032.35115号
[23] Pironneau,O.,《关于传输扩散算法及其在Navier-Stokes方程中的应用》,Numer。数学。,32, 309-332 (1982) ·Zbl 0505.76100号
[24] Bercovier,M。;俄亥俄州皮罗讷乌。;Sastri,V.,一些抛物线双曲问题的有限元和特征,应用。数学。建模,7,2,89-96(1983)·Zbl 0505.65055号
[25] Elliott,C.M。;Ockendon,J.R.,移动边界问题的弱变分方法(1981),皮特曼高级出版计划:皮特曼高级出版社波士顿·Zbl 0476.35080号
[26] Glowinski,R.,非线性变分问题的数值方法,(Springer Series in Computation Physics(1984),Springer:Springer New York)·Zbl 0456.65035号
[27] 杜瓦特(Duvaut,G.),《米利厄克斯继续》(Méchanique des Milieux Continues)(1990年),《马森:巴黎马森》(Masson Paris)
[28] 道格拉斯,J。;Russell,T.,基于特征法与有限元或有限差分相结合的对流主导扩散问题的数值方法,SIAM J.Num.Anal。,19, 5, 871-885 (1982) ·Zbl 0492.65051号
[29] Bermúdez,A。;杜兰尼,J。;波塞,M。;Vázquez,C.,《求解输运-扩散-反应系统的迎风方法》,国际期刊Numer。方法工程,28,2021-2039(1989)·Zbl 0708.76086号
[30] Ciarlet,P.G.,《椭圆问题的有限元方法》(1978),北荷兰:北荷兰阿姆斯特丹·Zbl 0383.65058号
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