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一种POD降阶4D-Var自适应网格海洋建模方法。 (英语) Zbl 1163.86002号

摘要:本文提出了一种新的本征正交分解(POD)逆模型,该模型是为自适应网格海洋模型(帝国理工学院海洋模型,ICOM)开发的。新的POD模型是使用蒙克环流测试用例进行验证的,它在初始条件下进行了反转。优化后的速度场与完整模型生成的速度场基本一致。在大部分区域内,反演速度与真实速度之间的相关性为80-98%。误差估计用于判断降阶自适应网格模型的质量。成本函数减少了其原始值的20%,在POD基础更新后进一步减少了70%。
在本研究中,简化伴随模型直接从离散化简化正演模型导出。整个优化过程完全在减少的空间内进行。在正向和伴随模型中,通过减小控制空间的维数,四维变分(4D-Var)数据同化的计算成本显著降低(在测试案例中减少70%)。由于简化的正向和伴随模型都是由一系列与时间无关的子矩阵构造的,因此计算效率进一步提高。简化的正向和伴随模型可以重复运行,计算成本可以忽略不计。
采用自适应POD 4D-Var来更新POD基,以最小化进程和失去控制,因此需要对POD基进行自适应更新。作者先前开发的数值方法[Int.J.Numer.Methods Fluids 59,No.82027-851(2009;Zbl 1155.86004号)]用于准确表示地转平衡并提高POD模拟的效率。

MSC公司:

86A05型 水文学、水文学、海洋学
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用

软件:

4D-VAR型
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

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