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科特，C.J。；J.希普顿。

数值天气预报的混合有限元。 （英语） Zbl 1284.86005号

J.计算。物理学。 231，编号217076-7091（2012）。
小结：我们展示了如何使用满足有限元外部演算条件的混合有限元方法对拟均匀网格上数值天气预报的动力核心进行水平离散。在数值天气预报环境中，可以将这种混合有限元方法视为流行的多边形C网格有限差分方法的推广。有几个主要优点：混合有限元方法不需要正交网格，并且允许一定程度的灵活性，可以利用这种灵活性来确保速度和压力自由度之间的适当比率，从而避免在数值色散关系中出现假模态分支。当应用于线性正压波传播时，这些方法保留了C网格方法的几个特性，即：（a）能量守恒，（b）质量守恒，，（C）无虚假压力模式，以及（d）（f）平面上的稳定地转模式。我们解释了这些属性是如何保持的，并描述了两个可用于伪均匀网格的示例：最近开发的四边形上的修改RTk-Q（k-1）元素对和三角形上的BDFM1-P1（{DG}）元素对。所有这些混合有限元方法的速度自由度与压力自由度之比均为2:1。最后，我们用一些数值例子来说明这些性质。

引用于39文件

MSC公司：

86A10美元 气象学和大气物理学
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
35问题35 与流体力学相关的PDE

关键词：

混合有限元；稳定性；稳定地转状态；地球物理流体动力学；数值天气预报

软件：

NICAM公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{C.J.Cotter}和\textit{J.Shipton}，J.Comput。物理学。231，第21号，7076--7091（2012；Zbl 1284.86005）
全文： 内政部 arXiv公司 链接

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