纪尧姆·乔维特;卡斯滕·格拉泽 海洋冰盖模型的自适应牛顿多重网格方法。 (英语) Zbl 1349.86005号 J.计算。物理。 252, 419-437 (2013). 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。 引用于6文件 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 关键词:海洋冰盖;接地线;\(p\)-拉普拉斯;牛顿多重网格法;自适应方法 软件:国际空间站 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{G.Jouvet}和\textit{C.Gräser},J.Compute。物理。252419-437(2013年;Zbl 1349.86005) 全文: 内政部 链接 参考文献: [1] 班伯,J.L。;Aspinall,W.P.,《对未来冰盖海平面上升的专家判断评估》,《自然气候变化》,第3424-427页(2013年) [2] Baranger,J。;El Amri,H.,《估算后验误差计算适配度(准牛顿)》,RAIRO-数学建模与数值分析,25,31-47(1991)·Zbl 0712.76068号 [3] 巴雷特,J.W。;Liu,W.B.,拉普拉斯有限元逼近,计算数学,61523-537(1993)·Zbl 0791.65084号 [4] Bermejo,R。;Infante,J.A.,《拉普拉斯算子的多重网格算法》,SIAM科学计算杂志,211774-1789(1999年12月)·Zbl 0958.65132号 [5] Blatter,H.,《地下冰川的速度和应力场:包含偏应力梯度的简单算法》,《冰川学杂志》,41,138,333-344(1995) [6] Brown,J.等人。;B.史密斯。;Ahmadia,A.,《实现静水冰盖流的教科书式多重网格效率》,SIAM科学计算杂志,35,2,359-375(2013)·Zbl 1266.86001号 [7] Bueler,E。;Brown,J.,作为热力耦合冰盖模型中“滑动定律”的浅层陆架近似,地球物理研究杂志-地球表面,114,F3,F03008+(2009年7月) [8] 南卡罗来纳州康福德。;马丁·D·F。;格雷夫斯,D.T。;兰肯,D.F。;勒布罗克,A.M。;格莱斯顿,R.M。;Payne,A.J。;Ng,E.G。;Lipscomb,W.H.,自适应网格,海洋冰盖有限体积建模,计算物理杂志,529-549(2013) [9] Docquier,D。;Perichon,L。;Pattyn,F.,《在数值冰盖模型中表示接地线动力学:最新进展和展望》,《地球物理学调查》,32,417-435(2011) [10] 杜兰德,G。;加利亚迪尼,O。;de Fleurian,B。;Zwinger,T。;Le Meur,E.,《海洋冰盖动力学:滞后和中性平衡》,《地球物理研究杂志》,114(2009) [11] 杜兰德,G。;加利亚迪尼,O。;Zwinger,T。;Le Meur,E。;Hindmarsh,R.C.A.,《海洋冰盖的Full Stokes建模:网格大小的影响》,《冰川年鉴》,50,52,109-114(2009) [12] Egholm,D.L。;Nielsen,S.B.,冰盖和冰川自适应有限体积解算器,地球物理研究杂志,115,F01006(2010) [13] Ern,A。;Guermond,J.L.,有限元理论与实践(2004),Springer·Zbl 1059.65103号 [14] Glowinski,R.,《数值分析手册:流体的数值方法》(第3部分),第9卷(2003年),爱思唯尔科学有限公司·Zbl 1020.00003号 [15] Goldberg,D。;Holland,D.M。;Schoof,C.,海洋冰盖中的接地线运动和冰架支撑,地球物理研究杂志,114,F04026(2009) [16] Gräser,C.,凸极小化和相场模型(2011),FU:FU Berlin,博士论文 [17] Gräser,C。;Kornhuber,R.,障碍问题的多重网格方法,计算数学杂志,27,1,1-44(2009)·Zbl 1199.65401号 [18] Gräser,C。;美国萨克。;Sander,O.,凸极小化问题的截断非光滑牛顿多重网格方法,(科学与工程领域分解方法XVIII.科学与工程的领域分解方法,XVIII,计算科学与工程讲义,第70卷(2009),Springer:Springer Berlin,Heidelberg),129-136·Zbl 1183.65076号 [19] Gräser,C。;Sander,O.,《沙丘子网格模块和一些应用》,《计算》,86,4,269-290(2009)·Zbl 1179.65154号 [21] 格雷夫,R。;布拉特·H,《冰盖和冰川动力学》(2009),斯普林格·弗拉格出版社 [22] Hackbusch,W.,多网格方法和应用,计算数学中的Springer级数(1985),Springer·Zbl 0585.65030号 [23] 黄Y.Q。;李,R。;Liu,W.,(p)-Laplacian的预条件下降算法,科学计算杂志,32343-371(2007年8月)·兹比尔1134.65079 [24] 乔恩,I。;Alley,R.B.,《变暖世界中西南极冰盖的稳定性》,《自然地球科学》,第4506-513页(2011年) [25] Jouvet,G。;Bueler,E.,《作为障碍物的稳定浅冰盖问题:井位性和有限元近似》,SIAM应用数学杂志,72,4,1292-1314(2012)·Zbl 1252.49005号 [26] Jouvet,G。;Bueler,E。;Gräser,C。;Kornhuber,R.,海洋冰盖混合浅层模型的非光滑牛顿多重网格方法,第八届国际科学计算与应用会议(2012年),AMS [27] Kornhuber,R.,椭圆变分不等式的单调多重网格方法。一、 数字数学,69,2,167-184(1994)·兹伯利0817.65051 [28] Kornhuber,R.,非线性多重网格技术,(微分方程理论与数值(2001),Springer),179-229·Zbl 0991.65135号 [29] 拉鲁,E.Y。;Seroussi,H。;Morlighem,M。;Rignot,E.,《大陆尺度、高阶、高空间分辨率、利用冰盖系统模型(ISSM)进行冰盖建模》,《地球物理研究杂志》,117(2012) [30] 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 [31] Paterson,W.S.B.,《冰川物理学》(1994),佩加蒙 [32] Pattyn,F。;惠格,A。;德布拉班德,S。;De Smedt,B.,过渡带在海洋冰盖动力学中的作用,地球物理研究杂志,111,F2,1-10(2006) [33] Pattyn,F。;Perichon,L。;杜兰德,G。;Favier,L。;加利亚迪尼,O。;R.C.A.Hindmarsh。;Zwinger,T。;Albrecht,T。;南卡罗来纳州康福德。;Docquier,D。;Furst,J.J。;Goldberg,D。;古德蒙德松,H。;亨伯特,A。;Hutten,M。;Huybrechts等人。;Jouvet,G。;Kleiner,T。;拉鲁,E。;马丁·D·。;Morlighen,M。;Payne,A.J。;波拉德·D·。;Ruckamp,M。;O.里巴克。;塞鲁西,E。;托马,M。;Wilkens,N.,平面图海洋冰盖模型中的地线迁移:ice2sea和MISMIP3d相互比较的结果,冰川学杂志,59215140-422(2013) [34] Pattyn,F。;斯科夫,C。;Perichon,L。;R.C.A.Hindmarsh。;Bueler,E。;de Fleurian,B。;杜兰德,G。;加利亚迪尼,O。;格拉德斯通,R。;Goldberg,D。;古德蒙德松,G.H。;Lee,V。;Nick,F.M。;Payne,A.J。;波拉德·D·。;O.里巴克。;斋藤,F。;Vieli,A.,海洋冰盖模型相互比较项目的结果,MISMIP,冰层讨论,6,1,267-308(2012) [35] Raymond,C.,分水岭附近的变形,冰川学杂志,34357-373(1983) [36] Schoof,C.,塑性冰碛物上冰川流量的变分方法,流体力学杂志,555299-320(2006)·Zbl 1091.76058号 [37] Schoof,C.,冰盖接地线动力学:稳态、稳定性和滞后,地球物理研究杂志,112,F3,F03S28+(2007年7月) [38] Schoof,C.,高阶冰川流模型中的库仑摩擦和其他滑动定律,应用科学中的数学模型和方法(2009) [39] Sérussi,H.,用先进的多模型公式模拟冰流动力学(2011年),巴黎中央大学,博士论文 [40] 斯托尔,J。;Bulirsch,R.,《数值分析导论》(2002),Springer:Springer Berlin,纽约·Zbl 1004.65001号 [41] Velicogna,I。;Wahr,J.,时变重力测量显示南极洲的质量损失,科学,31157681754-1756(2006) [42] 维埃利,A。;Payne,A.J.,《评估数值冰盖模型模拟接地线迁移的能力》,《地球物理研究杂志》,110,F1,1-18(2005) [43] 温克尔曼,R。;Martin,医学硕士。;哈塞洛夫,M。;Albrecht,T。;Bueler,E。;Khroulev,C。;Levermann,A.,波茨坦平行冰盖模型(PISM-PIK)第1部分:模型描述,《冰球》,5715-726(2011) [44] Xu,J.,《子空间修正方法》,(《数值分析2000》,第七卷,偏微分方程。《数值分析》,第八卷,偏微方程,计算与应用数学杂志,第128(1-2)卷(2001)),335-362·兹伯利0983.65133 [45] 邹强。;Veeser,A。;Kornhuber,R。;Gräser,C.,障碍物问题中能量泛函的层次误差估计,数值数学,117,653-677(2011)·Zbl 1218.65067号 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。