古斯塔夫

Gustaf:用增广拉格朗日法求解浅水方程的拟牛顿非线性ADI-FORTRAN-IV程序。编制了FORTRAN-IV计算机程序,实现了Gustafsson(1971)的非线性交替方向隐式(ADI)方法,用于浅水方程模型在β平面上的有限区域有限差分积分。在这种方法中,计算效率高的拟牛顿法用于在每个时间步求解所得到的非线性代数方程组。该方法可以采用大的时间步长,对于线性化的方程组是无条件稳定的。由于其非线性,该方法特别适用于精度要求较高的场合。应用增广拉格朗日方法来加强浅水方程的积分不变量守恒。该方法通过求解一系列无约束极小化问题来逼近非线性约束极小化问题。程序选项包括高度场轮廓的线打印机绘图,以及在每个时间步确定浅水方程的三个积分不变量。根据每个时间步的非线性拟牛顿(QN)迭代次数,提出了不同的QN方法。使用该程序进行了长期运行,并且由于通过增广拉格朗日方法加强了积分不变量的守恒,因此没有出现有限时间的“吹扫”。