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相似文献
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1.
自适应网格技术在数值模式中的应用研究 I.一维问题   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用变分原理的自适应网格技术被应用到三个有解析解的问题上,它能根据问题 的求解、在解的大梯度区自动加密网格,从而非常成功地算出了激波。通过分析发现自适应 网格技术在提高精度、减少运行时间方面显示了优良的性能。  相似文献   

2.
利用两个具有解析解的算例研究基于变分原理的自适应网格技术。结果表明,对运动激波算例,权函数考虑二阶导数项比考虑梯度项更能有效地减小误差;对气旋锋生算例,仅以梯度作为权函数亦不能提高精度,考虑速度场、锋生函数分布的权函数能更合理地安排网格;对照解析解,发现提出的自适应网格技术能明显提高计算精度,在节省内存等方面显示了突出的优点。  相似文献   

3.
自适应网格在大气海洋问题中的初步应用   总被引:15,自引:4,他引:15  
刘卓  曾庆存 《大气科学》1994,18(6):641-648
自适应网格法是80年代兴起的通过求解椭圆型方程的边值问题来数值生成网格的一种新方法。它是在任意形状的区域上求偏微分方程的数值解的一种非常有效的工具。该方法抛弃了等距均匀的差分网格,代之以能够自动地适应所研究问题中解的特征的疏密程度不均的曲线网格。如在边界上计算网格与实际边界相重合,在区域内部可任意调节网格点的疏密程度等。本文扼要地介绍了自适应网格的原理及其构造方法。并将其应用于生成南海区域的计算网格以及数值预报台风路径的自适应网格。  相似文献   

4.
自适应网格技术在数值模式中的应用研究 II.二维问题   总被引:3,自引:0,他引:3  
用一个具有解析解的二维动力锋生成过程算例,对比自适应网格方案和固定网格方案的优劣,结果表明:同等误差要求下,固定网格方案的网格点数为自适应网格方案的3倍。从时间演化上看,自适应网格对温带气旋的预报,在同等误差要求下,可比固定网格的预报延长10小时以上。文章对加权系数选取及对解的影响进行了分析,从几个切面的计算结果展示了自适应网格对网格的优良安排并能抓住锋面特征结构。文章分析了光滑性、正交性对结果的影响。结果表明:网格的光滑性影响有一个优化值;在网格适当安排情况下,要适度考虑正交性。  相似文献   

5.
自适应网格模式在暴雨数值模拟中的应用   总被引:2,自引:4,他引:2  
基于变分原理,自适应网格技术能根据数值模式的特点,在模式解梯度大的地区自动加密网格,提高模式的分辨率。将其应用于MM4模式中,采用多重网格法以加速自适应网格的生成。对1996年8月4日至5日发生在华北的特大台风暴雨过程,用自适应网格模式和均匀网格模式进行了数值模拟和动力诊断分析,以研究自适应网格模式在天气预报和模拟应用中的特点。试验表明,采用自适应网格后计算稳定,对所关心的天气系统及其降水的模拟精度均高于均匀网格模式,对形势场、风场的模拟精度也有明显改善。  相似文献   

6.
基于动态自适应网格的开源软件Gerris受到越来越多海洋和水文研究者的关注.概述了Gerris开发背景、研究现状和特点,详细阐述了Gerris数值方案,包括动态自适应网格、动态负载平衡技术原理、广义正交曲线坐标系、内嵌复杂固体边界和地形数据的处理方法,并探讨了Gerris在海洋数值模拟中的初步应用.结果表明,Gerris动态自适应网格在多尺度问题模拟中的优势独特,在海洋数值模拟应用中可通过自适应网格提高地理特征的精度,通过GTS(或KDT)格式的数据来处理地形和网格,达到同时兼顾精确性和易用性的目的,使得Gerris与其他海洋模式进行有机结合成为重要发展方向.  相似文献   

7.
中尺度数值模式的自适应网格设计   总被引:8,自引:4,他引:4  
引进了自适应网格设计的方法。自适应网要生成行技术基础变分原理,所生成的网格具有光滑性、一定程度的正交性和机调节网格疏密程度的优点,这种新技术可任意加密局地网格,从而达到以较小的计算量获得较高的计算精度的目的。将自适应网格技术应用于MM4中,并用来模拟192年6月14日这次大范围暴雨过程。结果表明,采用自适应网格后计算稳定,24h降水预报得到明显改善。  相似文献   

8.
在中尺度模式的基础上引进了自适应网格设计的方法,它可以任意加密局地网格,从而达到以较小的计算量获得较高的计算精度的目的。自适应网格技术基于变分原理,能根据数值模式的特点,在物理量梯度大的地方,自动加密网格,提高模式的分辨率。文章将自适应网格技术应用于MM4中,用来模拟2002年3月2~4日华北地区的一场中一大雪过程。结果表踢,采用自适应网格技术后,结果稳定,对所关心的天气系统及其降水的模拟精度与采用均匀网格相比得到踢显改善,温度场和风场预报也有不同程度的提高。  相似文献   

9.
结合一次暴雨过程,将自适应网格技术应用于中尺度模式MM5中进行数值试验,同时对比自适应网格方案和固定网格方案的优劣,对模拟结果作了诊断分析。结果表明:对于此次降水过程,自适应网格模拟的效果取决于一些参数的选择。  相似文献   

10.
本文在正压原始方程的基础上发展了一套适用于自适应网格坐标的自适应网格模式。该模式保持了笛卡尔坐标系下原有的整体积分性质。由于自适应网格与计算区域边界相重合,因而该模式可用于具有复杂形状的区域边界的计算问题。本文将其用于南海月平均流的数值模拟,取得了良好的效果。  相似文献   

11.
非常定自适应网格模式在台风路径数值预报中的应用   总被引:7,自引:0,他引:7  
刘卓  曾庆存 《大气科学》1995,19(3):301-308
本文将作者在前文中介绍的非常定自适应网格模式用于台风路径的数值预报。由于自适应网格在台风中心附近安排了较密的网格,有效地提高了网格的分辨率,使得台风环流的结构在预报48小时以后仍能保持,其预报的路径与实况相比令人鼓舞。  相似文献   

12.
刘卓  曾庆存 《大气科学》1995,19(2):129-139
本文基于自适应网格的原理,发展了一套网格随时间变的自适应网格模式。该模式保持着 IAP 模式原有的整体积分性质,并具有在任何时刻可随意调整网格点的疏密程度及网格点与边界相重合的特点。可用于台风路径的数值预报等方面。  相似文献   

13.
刘卓  曾庆存 《大气科学》1995,19(2):129-139
本文基于自适应网络的原理,发展了一套网格随时间变的自适应网格模式。该模式保持着IAP模式原有的整体积分性质,并具有在任何时刻可随意调整网格点的疏密程度及网格点与边界相重合的特点,可用于台风路径的数值预报等方面。  相似文献   

14.
自适应网格与均匀网格在数值模拟中的对比研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用自适应网格和均匀网格两种模式,对1996年8月3—4日发生在山西、河北、河南三省交界地区的暴雨个例进行模拟和对比研究。结果表明,自适应网格模式对所关心的天气系统及其降水的模拟精度高于均匀网格,特别是对降水、风场、急流、涡度场的模拟精度改善显著。这说明自适应网格模拟的中尺度系统特征更清晰。  相似文献   

15.
将多重网格法应用于MM5中来加速自适应网格的生成,并用这种方法来模拟2002年6月17-18日发生在江南和华南的暴雨过程。试验表明:在收敛精度要求高的情况下自适应模式模拟结果的精度高于均匀网格模式,且多重网格法有助于提高运算效率。  相似文献   

16.
针对制造网格资源检索问题,提出了用区间方法描述制造资源与制造任务能力参数的思想,同时给出了能力参数从区间形式转化为确定值形式的具体转化规则.结合多目标优化思想,构造了基于距离的目标函数和遗传算子.采用基于非支配解的快速排序方法产生一组非支配解供用户选择.最后给出一个典型事例,验证该算法的有效性.  相似文献   

17.
讨论了用多重网格方法(MGM)求解赫姆霍兹型欧拉方程第一边值的五个定解问题,并与变系数超松弛迭代法作了比较。结果表明,在相同的精度条件下,前者所需的计算时间要比后者少,时间效率比随着网格数的增加而明显提高,反映了用多重网格方法求解大型差分方程组数值解的优越性。  相似文献   

18.
Bowm.  KP 冯树常 《气象科技》1994,(2):45-49,44
该文就球面上求解Helmholtz方程的问题提出了一个多重网格有限差分法,有限差分风格的分辨率在纬度方向(即经向)不变而在经度方向(即纬向)可变,以使球面上网格点的实际间隔大致保持均匀,在每个网格点,把其残差减小到给定量所需要的CPU时间与网格分产率无关,由于可变网络距的结果,其离散误差要比二阶误差稍糟些,该解算方法适用于球面上的一般椭圆型方程,对不宜做均匀网格距求解的一些问题也是有用的。  相似文献   

19.
利用两个具有解析解的算例研究基于变分原理的自适应网络技术。结果表明,对运动激波算例,权函数考虑二阶导数项比考虑梯度项更能有效地减小误差;对气旋锋生算例,仅以梯度作为权函数亦不能提高精度,考虑速度场、锋生函数分布的权函数能更合理地安排网络;对照解析解,发现提出的自适应网络技术能明显提高计算精度,在节省内存等方面显示了突出的优点。  相似文献   

20.
基于网格计算的MM5系统在青藏高原地区的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
论述了网格计算技术及其在气象领域的应用,指出网格的最终目标是资源共享和协同工作.在简述青藏高原地区中尺度数值模式系统建设的基础上,从模式背景、MM5应用系统建设的关键问题及技术路线、科研开发与业务化方案设计、模式的动力和物理方案及预报产品等方面介绍了青藏高原基于网格计算的MM5应用系统,并给出该系统在2006年业务试运行的检验结果,在此基础上总结了基于网格计算的应用系统在资源共享方面的效果.聚合主要高性能计算机系统的计算能力,构建一个国家级气象高性能计算机管理与应用网络平台,实现多集群系统的网格化全局管理和资源共享,不仅使参加网格计算项目的各个网格用户通过浏览器随时随地、安全、方便地访问网格上的计算、存储、数据和程序资源以及享受网格提供的各种服务,而且使研究开发人员不受计算机平台与地域的限制,即可选取所关心的预报区域、预报时效、时间步长、物理过程参数化方案等对数值模式本地化,同时解决了经济条件相对落后地区计算资源不足的问题,为高原地区气象部门探索研究资源共享的管理制度和运行机制创造了条件.  相似文献   

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