发展方程差分格式的构造和应用   总被引：5，自引：5，他引：5  

季仲贞  曾庆存 《大气科学》1982,6(1):88-94

本文把许多拟线性方程归结为算子形式的“发展方程”:F/t+AF=0.证明了带有非负算子A的“强隐式(即1/2≤θ≤1)格式”是绝对隐定的;而带有反对称算子A的“弱隐式和显式(即0≤θ≤1/2)格式”是绝对不稳定的。文中又以一维非线性平流方程为例,具体地构造了具有非负算子A的三种差分格式和相应的带人工耗散项的稳定格式,给出一个计算实例,说明后一类格式对消除虚假的寄生波也是很有效的,适于计算有间断的问题。  相似文献   

第四讲 数值方法(一)——差分法及线性计算不稳定     

陈嘉滨  季仲贞 《气象》1983,9(9):40-44

数值天气预报就是对在给定的初始条件和边界条件下这组控制方程求解的问题。一般很难求得解析解,而只能采用数值积分方法近似求解。数值求解微分方程的方法有:有限差分法,有限元法,谱展开法等。本讲仅介绍有限差分法。  相似文献   

非线性计算稳定性的比较分析   总被引：16，自引：2，他引：16       下载免费PDF全文

季仲贞 《大气科学》1980,4(4):344-354

非线性计算稳定性是数值天气预报中的一个重要问题。本文以一维非线性平流方程为模型,对六种常见的非线性差分格式进行定性和定量的稳定性比较分析,特别强调了非线性计算稳定性与格式结构和初值形式的依赖关系,从另一个角度揭示了非线计算不稳定的特性和机理。  相似文献   

几种垂直跳点网格计算频散性的比较研究   总被引：9，自引：0，他引：9       下载免费PDF全文

刘宇迪  季仲贞  桂祈军  朱红伟 《大气科学》2001,25(4):523-535

为证明两种新的垂直跳点网格--LZ网格和LY网格的有效性,从频率、群速和出现错误群速的垂直尺度范围等方面与现有的几种垂直跳点网格和时间--垂直跳点网格进行了比较.结果表明:LZ网格计算频散性与目前使用的最广泛的并且计算频散性也是最佳的CP网格相当,而LY网格次之,从而为模式设计者选取垂直网格提供了又一种选择.  相似文献   

水平网格对Rossby波的影响   总被引：7，自引：0，他引：7  

刘宇迪  季仲贞  朱红伟  李昕东  侯志明 《气象学报》2002,60(1):76-84

文中从描述准地转、β平面近似下的Rossby波方程组出发,在Arakawa A-E网格和Z网格上,分可分辨和不可分辨两种情况,从频率和群速方面讨论了这6种网格的计算频散性。结果表明:在可分辨的惰况下,Z,D,C网格比其它网格对Rossby波产生的歪曲都要小;而在不可分辨的情况下,这6种网格的描述能力都比较差。  相似文献   

旋转流场中的格子波耳兹曼模型   总被引：2，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

冯士德  赵颖  茑原道久  季仲贞 《地球物理学报》2002,45(2):170-175

在大尺度的旋转流场中,由于存在哥氏力,使流体的流动出现了一系列复杂的动力学现象.在原格子Boltzmann模型研究的基础上,引入了哥氏力效应,发展了一个旋转流场中的格子Boltzmann模型.从该模型出发可导出地球流体力学方程,用这一模型对理想边界条件下的北半球大气环流进行了数值计算.数值结果很好地再现了大尺度地转流的流动特征.从理论和数值实验上验证了该模型的适用性.  相似文献   

变步长显式完全平方守恒差分格式   总被引：8，自引：0，他引：8  

王斌  季仲贞 《气象学报》1995,53(3):299-305

综合隐式完全平方守恒差分格式和显式瞬时平方守恒差分格式的优点，针对一类非线性发展方程构造了一种通过自动调节时间步长来保持平方守恒性的显式差分格式。它基于加小耗散的思想，但又与小耗散法有所不同。本文取的耗散项不是一般的人工耗散，而是取能够弥补由于时间离散所产生的截断误差的所谓（时间）协调耗散。因此，该格式具有较高的时间精度。在数值试验中，该类格式可取得满意的效果。  相似文献   

发展方程计算稳定性的比较分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

林万涛  季仲贞  杨晓忠 《气候与环境研究》2001,6(1):77-83

对线性与非线性发展方程的几种差分格式,以一维线性和非线性平流方程为例,对线性与非线性发展方程差分格式的计算稳定性进行了比较分析,揭示了差分格式结构和初值形式与非线性计算稳定性的关系。  相似文献   

大气海洋环境数值模拟中的若干计算问题   总被引：1，自引：0，他引：1  

季仲贞  王斌  曾庆存 《气候与环境研究》1999,4(2):135-151

为了适应发展气候数值模拟和环境数值模拟的需要,综合介绍了与此密切有关的若干计算问题。首先,指出这类问题易于出现计算紊乱、非物理解和非线性计算不稳定,同时,简要介绍造成这些问题出现的三种机理：虚假频散、能量关系破坏和能谱的非线性转移。然后,把这类问题归结为一种“发展方程”,给出了与此有关的几个定理,阐述了计算稳定性、能量守恒性和算子非负性之间的密切关系。接着,分别介绍了多种完全平方守恒的差分格式的构造方法,其中包括隐式的和显式的完全平方守恒的差分格式,高时间精度和高阶紧致的完全平方守恒的差分格式,同时也给出若干具体算例说明这些格式的计算效果。最后,对全文作了小结,并指出今后应进一步研究的若干重要问题。  相似文献   

半隐式半拉格朗日平方守恒计算格式的构造   总被引：11，自引：5，他引：6  

陈嘉滨  季仲贞 《大气科学》2004,28(4):527-535

在显式半拉格朗日完全平方守恒格式基础上, 构造出半隐式半拉格朗日完全平方守恒计算格式, 它继承了显式半拉格朗日完全平方守恒格式的优点, 并突破计算不稳定柯朗条件对时间步长的约束, 使时间步长大为增长.此外, 还给出这种新的计算格式在一维原始方程上的应用.  相似文献