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海洋冰盖模型的自适应牛顿多重网格方法。 (英语) Zbl 1349.86005号

小结:在本文中,我们考虑了三维海洋冰盖的时间演化模型。该模型结合了冰变形的浅冰近似(SIA)、基底滑动的浅大陆架近似(SSA)和质量守恒原理。在每个时间步长,我们求解了一个带障碍物的标量拉普拉斯最小化问题(SIA)、一个向量拉普拉斯最小问题(SSA)和一个输运方程(质量守恒)。这两个最小化问题用截断非光滑牛顿多重网格法求解,而输运方程用顶点中心有限体积法求解。我们的方法与启发式网格自适应优化过程相结合,以应对冰盖和冰架之间预期的解的大梯度。作为应用,我们展示了海洋冰盖模型相互比较项目MISMIP(2D和3D)的一些模拟,并根据分析解(2D)和其他参与者模型结果(3D)验证了我们的结果。进一步的数值结果表明,牛顿多重网格方法的收敛性对局部细化不敏感,这使得我们的整体自适应策略完全有效。

MSC公司:

86-08 地球物理问题的计算方法
86A05型 水文学、水文学、海洋学
76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
65号55 多重网格方法;含偏微分方程边值问题的区域分解
76T99型 多相多组分流动

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