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应用有限元法计算物理量的时候,有下列数学表式: 设有三站在局地直角坐标系中的坐标分别为:A(x_1y_1),B(x_2y_2)、C(x_3y_3)如图1,某气象要素可用下列线性方程表示: 相似文献
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一、引言 能量方程模式,是叶笃正教授提出的。我们选用该模式的正压方案,试作了亚欧范围的500mb形势预报。在计算过程中,从矩阵不可约、对角占优等性质出发严格论证了求解分析方程(一个非线性椭圆型方程)的点Jacobi迭代法、点Gauss-Seidel迭代法及超(低)松弛迭代法的收敛性。并提出了判断一个n×n复矩阵为不可约的充分条件。 相似文献
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在缺乏电子计算机的条件下,如果要把数值预报方法应用到日常天气预报工作中去的话,Fjφrtoft(1952)提出的正涡度方程的图解积分方法是有实际意义的.这方法的主要精神是:在计算涡度平流时,引进平均流场(?场)代替实际流场(H 场)作推移场而一次推12或24小时,因而大大减少了所需的运算,在由涡度变化计算变高时,应用所推得的 Poisson 方程的近似图解积分公式,这方法按其简便迅速来说,已可以供日常预报应用,并且还可以推广到许多别的情形,不过在这样做之前,我们有必要先弄清楚这个方法究竟近似到何种程度. 相似文献
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天气数值预报工作中所用的初始方程显式差分格式,时间步长取得很短,实际应用很不方便。比如,空间步长取300公里,时间步长只能用10分钟。本文提出一种新型显式差分格式,其计算稳定性不受时间步长(τ)和空间步长(d)大小的限制,由|λ_e|τ/d(e=1,2,3)的整数部分m_e=[|λ_e|τ/d],控制执行“浮动”计算,保持计算稳定。这种差分格式曾用104电子计算机作检验计算,空间步长用25公里,时间步长取20分钟,计算过程稳定,结果精度较高,可与文献[1]中的结果相比较。这表明,初始方程的差分计算,适当延长时间步长是有可能的。 相似文献
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大气环流模式降水的模拟对水汽方程差分方案的敏感性试验 总被引：4，自引：0，他引：4
分别采用3种应用比较广泛的水汽方程差分方案:多维正定平流传输方案(MPDATA)、通量修正传输方案(FCT)和两步保形平流方案(TSPAS),对大气物理所9层大气环流模式(IAP 9L AGCM)的降水模拟作敏感性试验,分析比较3种方案下模式降水气候平均场的差异,从而揭示模式降水对水汽方程差分方案的敏感性.试验结果显示,不同的水汽方程差分方案对大气环流模式降水的气候模拟有较大影响,并由此从3种差分方案中为IAP 9L AGCM寻找出一种较好的水汽计算方案. 相似文献
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计算稳定性的若干问题 总被引：15，自引：4，他引：15
偏微分方程的近似解法都是用一个有限个自由度的系统来代替原来的连续介质系统。在步长为有限值(而非无穷小)情况下的计算稳定性、计算紊乱及计算准确度问题是个有实际重要性问题。本文从物理方面入手讨论这些问题,指出计算紊乱现象或计算不稳定现象是由三种机理造成的:频散效应、能谱非线性转移效应及能量增长效应;指出利用能量守恒方程及正交展开法对于克服计算紊乱现象和提高计算准确度来说可能是较好的。还特别讨论了原始方程的计算困难问题,指出非线性项的计算误差常能激发出强烈的短波长的快波,这是造成计算紊乱的最重要方面。 相似文献
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1.引言Sherman(1978)介绍了用连续方程模拟行星边界层气流的思想。基本步骤是在研究区域使用可得到的资料进行初始风场分析,并将边界层内风调整到无辐散状态。这使得气流在较高的地形上加速或围绕障碍物流过低处通道。Sherman 应用 Sasaki(1970)的变分法计算无辐散风。Bhumralkar 等(1980) 相似文献
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近年来,各级气象台站广泛地应用微型计算机,为了进一步普及应用微型机,我们将收到的部分PC-1500机应用程序目录,陆续在《气象》上选登。这些程序均未经鉴定,登载的目的是为了向大家通报和交流情况。 ——国家气象局气象软件开发应用管理小组 1.逐段回归程序:从大量因子中根据方差缩成率自动筛选对预报对象最佳的因子,组建预报方程,打印有关参数,进行历史资料拟合。(天律气象科学研究所,宛公展) 2.求多元回归方程及绘制回归拟合曲线图程序:(1)求多元回归方程;(2)求多元回归拟合值;(3)绘制拟合曲线图。(天津气象科学研究所,梁平德) 相似文献
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本文首先讨论了如何依据空间步长来选取平滑系数。其次考虑在涡度方程中加上粘性项后对微分方程解的影响,讨论如何选取适当的粘性系数。第三讨论涡度方程加粘性项后对差分格式计算稳定性的影响,证明了在常用时间中心差分格式中应把粘性项取在第(n-1)时间层,这样计算才是稳定的。反之,如把粘性项取在第n时间层,则差分格式计算不稳定。并且时间向前差的格式在加上粘性项后也可以稳定,但要求的粘性系数过大。最后讨论了用涡度方程作数值预告时加上平滑过程与加上粘性项之间的关系,从计算上看,二者并不等价。但可以把平滑过程与扩散方程类比,以确定适当的平滑系数。 相似文献
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逐步回归计算方法是求多元回归方程的一种有效方法。它是按照一定的显著水平F_a,从大量的预报因子(自变量)中逐步地挑选对预报量(因变量)有显著影响的,即使对观测数据拟合较好的几个建立回归方程,用于预报未来。但F_a究竟取多大为好?取大了,得到的回归方程含因子个数少,拟合率不高;取小了,得到的回归方程含因子个数太多,往往预报效果不佳。因此在组建逐步回归方程时,经常对同一个问题选取几个F_a值,从而得到几个可供选用的方程。但仍然没有较好的办法确定使用哪一个方程好。 相似文献
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由己知系统的过去历史推测该系统未来演变过程是预测问题原始实际提法。经典数理方程中的初、边值问题仅是预测问题的一种抽象和简化。要提高实际系统预测准确率 ,必须推广经典理论。动力系统自忆性原理就是这种推广中的一种。曹鸿兴教授的专著《动力系统自忆性原理———预报和计算应用》(地质出版社出版 ,2 0 0 2 )系统地论述了动力系统自忆性原理及其应用。那么什么是自忆性原理呢 ?通常 ,动力系统是用微分方程、积分方程、差分方程等来描述的 ,而对用含时间导数的方程描述的动力系统 ,在引进记忆函数并运用内积、分部积分和中值定理后可… 相似文献
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本文在Smolarkiewicz(1983)方案的基础上,提出了一种新的正定平流方案。它是无条件计算稳定的,形式简单、物理意义清楚且阻尼小,能够很容易地应用到多维模式中。文中通过一简单的平流试验,与其它几种有名的正定平流方案进行了比较;最后将这种方案应用到国家气象中心细网格有限区域业务预报模式水汽预报方程中,避免了原水汽计算方案产生严重负水汽的问题,并对24h降水预报场进行分析。 相似文献
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一、引言干湿球温度表是用来取得大气中水汽含量的最通用的仪器之一。它是一个比较简单的仪器,只要对湿球维护得当,便可以得出很好的结果。它的缺点之一是对水汽压、露点和相对湿度的计算比较复杂,且难于用小型电子计算器或微信息处理机进行。本文提出了可用于这些计算的各种方程,并且说明了它们相对于戈夫-格拉奇(Goff-Gratch)公式的计算精度。应当注意下文涉及到在这些方程中所使用的符号:exp_(10)x≡10~x;“Ig”指以10为底的对数;“In”指以e 相似文献
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介绍并验证了一种快速、精确地计算Jacobian的解析方法(辐射传输方程的线性化,简称LR方法),将其结果与NAST-I真正的线性模式及数值方法(差分方法)的Jacobian值进行比较。结果表明,这种解析算法不仅快速、精确,而且独立于辐射传输方程,在有效Jacobian计算中只需要输入大气透过率,可适用于任何垂直探测器权重函数的计算。 相似文献
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海岸地区空气污染物输送与扩散的数值模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
本文建立了求解三维扩散方程的数值模式,以经过处理地形影响经连续方程调整模式计算得到的三维风场和实测铅直湍流扩散系数作为输入,模拟了沿海城市秦皇岛地区海陆风演变过程中空气污染物(SO_2)浓度的时空分布(x-y和y-z两个剖面)。模式的数值求解,在水平方向采用伪谱方法,铅直方向采用上游格式和六点格式,对三维扩散方程运用分步求解的数值方法,用计算所得的地面SO_2浓度分布和实测值比较,一致性相当好。显示在早晨和傍晚出现极大值,午后出现极小值。计算所得的日平均浓度与实测结果相比,也相当吻合。分析表明,本文所建模式行之有效,且数值计算稳定性表现良好。 相似文献