×

海洋模型中连续等周和广义坐标的高阶重划分重映射方案。 (英语) Zbl 1174.86003号

摘要:提出了一种用于广义垂直坐标海洋模型的高阶重新绘制重映射方案的层次结构。所提出的重新划分映射框架已成功用于一系列理想化的一维数值实验以及二维内波和溢流测试案例。该模型能够复制(z)、σ和等坐标结果等。特别强调了连续等密度线框架的设计,这是分层等密度线范式的更通用替代方案。连续等周坐标使用目标界面密度定义图层。与传统的分层等密度模型(其中沿层密度梯度消失)不同,一般的坐标方法必须处理额外的项。例如,压力梯度力的计算更复杂,必须仔细评估。边界单元内的高阶重建对于获得合理的结果和减少边界附近的虚假扩散至关重要。垂直平流隐含在重映射步骤中,并直接受益于高阶格式。体积和所有示踪剂都保持机器精度,这是长期海洋气候建模的必要组成部分。该混合垂直坐标模型提供了一个框架,可以轻松捕获不同坐标系对动力学的影响。

MSC公司:

86A05型 水文学、水文学、海洋学
76米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010)

软件:

HYCOM公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿德克罗夫特。;Hallberg,R。;Harrison,M.,使用解析积分对压力梯度力进行有限体积离散,海洋模型。,22, 106-113 (2008)
[2] Bleck,R.,以等密度-自流混合坐标为框架的海洋环流模式,海洋模式。,4, 1, 55-88 (2002)
[3] 布雷克·R。;Boudra,D.B.,使用混合(准等密度)垂直坐标对数值海洋环流模型的初始测试,J.Phys。海洋学家。,11, 755-770 (1981)
[4] 查西格特,E.P。;阿兰戈,H。;迪特里希,D。;Ezer,T。;吉尔,M。;海德沃格尔,D.B。;马,C.C。;梅赫拉,A。;Paiva,A.M。;Sirkes,Z.,DAMEE-NAB:基础实验,Dynam。大气。《海洋》,32,155-183(2000)
[5] 科莱拉,P。;Woodward,P.R.,气体动力学模拟的分段抛物线方法(ppm),计算机J。物理。,54, 174-201 (1984) ·Zbl 0531.76082号
[6] 达鲁,V。;Tenaud,C.,非定常可压缩流动计算的高阶一步单调保持格式,J.Compute。物理。,193, 563-594 (2004) ·Zbl 1109.76338号
[7] Donea,J。;A.韦尔塔。;彭霍特,J.-P。;罗德里格斯·费朗(Rodríguez-Ferran,A.),《任意拉格朗日-俄勒方法》(Arbitrary Lagrangian-Eulerian methods),(斯坦因(Stein,E.);德·博斯特(de Borst,R.);休斯(Hughes,T.J.R.),《计算力学百科全书》(Encyclopedia of Computational Mechanics)(2004·Zbl 1190.76001号
[8] Gerdes,R.,使用一般垂直坐标变换的原始方程海洋环流模型1。模型的描述和测试,J.Geophys。研究,98,C814683-14701(1993)
[9] 格里菲斯,S.M。;Böning,C。;F.O.布莱恩。;查西尼特,E.P。;Gerdes,R。;Hasumi,H。;赫斯特,A。;Treguier,A.-M。;Webb,D.,海洋气候建模的发展,海洋模型。,2, 123-192 (2000)
[10] 格里菲斯,S.M。;帕卡诺夫斯基,R.C。;Hallberg,R.W.,《与z坐标海洋模型中平流相关的假底辟混合》,周一。《天气评论》,128,538-564(2000)
[11] Hallberg,R.,《大规模海洋建模的稳定分裂时间步长方案》,J.Compute。物理。,135, 54-65 (1997) ·Zbl 0889.76044号
[12] Hallberg,R.,等密度坐标海洋模型中底辟扩散和Richardson数相关混合的时间积分,Mon。Weather修订版,1281402-1419(2000)
[13] Hallberg,R。;Adcroft,A.,用模式分裂时间步进协调拉格朗日垂直坐标海洋模型中自由表面高度的估计,海洋模型,29,1,15-26(2009)
[14] 霍尔伯格,R。;Gnanadesikan,A.,《旋涡在确定风驱动的南半球倾覆的结构和响应中的作用:来自南大洋(MESO)项目中的模拟旋涡的结果》,J.Phys。海洋学家。,36, 2232-2252 (2006)
[15] Halliwell,G.R.,《混合坐标海洋模型(HYCOM)中垂直坐标和垂直混合算法的评估》,海洋模型,7285-322(2004)
[16] Kasahara,A.,用于数值天气预测的各种垂直坐标系,周一。《天气评论》,102,509-522(1974)
[17] 腿,S。;Hallberg,R.W。;Girton,J.B.,用(z)坐标、等密度和非流体静力模型模拟的溢流卷吸比较,海洋模型。,11, 69-97 (2006)
[18] Leveque,R.J.,《双曲问题的有限体积方法》(2002),剑桥大学出版社·Zbl 1010.65040号
[19] 马歇尔,J。;阿德克罗夫特。;希尔,C。;佩雷尔曼,L。;Heisey,C.,并行计算机上研究海洋的有限体积、不可压缩Navier-Stokes模型,J.Geophys。研究,102,5753-5766(1997)·Zbl 0907.58089号
[20] 马歇尔,J。;希尔,C。;佩雷尔曼,L。;Adcroft,A.,《静水压、准静水压和非静水压海洋建模》,J.Geophys。研究,102,5733-5752(1997)
[21] Oberhuber,J.M.,用耦合的海冰混合层-等密度环流模式模拟大西洋环流。第一部分:模型描述,J.Phys。海洋学家。,23, 808-829 (1993)
[22] 帕帕达基斯,M.P。;查西尼特,E.P。;Hallberg,R.W.,地中海外流的数值模拟:等密度坐标海洋模型中卷吸参数化的影响,海洋模型。,5, 325-356 (2003)
[23] Song,Y.T。;Hou,T.Y.,多尺度、Boussinesq和非Boussinessq海洋建模的参数垂直坐标公式,海洋模型。,11, 298-332 (2006)
[24] 怀特,L。;Adcroft,A.,非均匀网格的高阶有限体积重映射方案:分段四次法(PQM),J.Compute。物理。,227, 7394-7422 (2008) ·Zbl 1140.76026号
[25] Willebrand,J。;巴尼尔,B。;博宁,C。;迪特里希,C。;Killworth,P.D。;Le Provost,C。;贾毅。;莫林斯,J.-M。;New,A.L.,北大西洋三种允许涡流模式的环流特征,Prog。海洋学家。,48, 123-161 (2001)
[26] 温顿,M。;霍尔伯格,R。;Gnanadesikan,A.,《(z)坐标海洋模型中密度驱动摩擦下坡流的模拟》,J.Phys。海洋学家。,28, 2163-2174 (1998)
[27] 肖,F。;Yabe,T。;彭,X。;Kobayashi,H.,基于有理函数的保守和无振荡大气输送方案,J.Geophys。研究,107,4609-4619(2002)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。