三阶龙格-库塔时间分裂显式算法的误差分析     

韩慎友  钟青 《气象学报》2012,70(1):119-127

分析了新一代非静力中尺度数值模式中常用的三阶龙格-库塔时间分裂显式算法(RK3)的稳定性和误差性质,特别是分析了空间中央差分和迎风偏斜两种不同情况下该算法不同的稳定性和误差性质。运用数学软件先进的符号计算功能,分析了该算法涉及的复杂高阶、高次幂振幅矩阵的特征值性质;并通过一维线性声波-平流方程组的数值模拟实验,检验了时间分裂算法的模拟效果。对振幅矩阵特征值模的表达式进行高阶的级数展开,得到了该算法的分裂误差项的公式;而且,由于特征值模的公式保留了较高阶项,可以同时分析迎风偏斜和中央差两种空间差分格式的分裂误差性质。根据分裂误差项公式,定量地比较了三阶和二阶龙格-库塔格式(RK2)的分裂误差大小以及误差与小时间步数的关系,发现迎风格式RK3的分裂误差明显小于RK2的误差,并具有更好的稳定性质。空间中央差格式的分裂误差项具有更高阶数,比迎风格式具有更小的时间分裂误差。对于各种不同波长的特征值分析和采用中央差格式的数值模拟,也进一步证实空间差分采用中央差时,RK3时间分裂显式算法在不同方向传播的声波振幅几乎没有差别。另外,误差公式以及数值试验结果说明RK3的分裂误差也略小于Adams-Bashforth-Moulton分裂显式法的分裂误差。  相似文献   

基于AVHRR和VIRR数据的改进型Becker“分裂窗”地表温度反演算法   总被引：2，自引：0，他引：2  

权维俊  韩秀珍  陈洪滨 《气象学报》2012,70(6):1356-1366

为了将基于NOAA-9/AVHRR数据提出的Becker和Li的“分裂窗”地表温度算法成功地应用于长序列NOAA/AVHRR和FY 3A/VIRR数据的地表温度反演,为气候变化研究提供长序列、高精度、高分辨率的地表温度数据集,从辐射传输方程出发,首先利用MODTRA 4.1模式模拟了多种地表和大气状态下的光谱辐亮度数据,并结合AVHRR和VIRR通道4、5的光谱响应函数建立了温度数据集(TS,T4,T5);然后,基于该数据集采用最小二乘法重新计算了Becker和Li算法中的各参数,提出了一个适用于NOAA/AVHRR和FY-3A/VIRR数据的改进型Becker和Li分裂窗地表温度反演算法;并利用改进型算法对2008年4月27日03时12分(世界时)观测的一景覆盖北京地区的NOAA-17/AVHRR数据进行了地表温度的反演,将反演结果与日本东京大学提供的同地区、同时相的MODIS地表温度产品进行了对比分析.结果表明,两种地表温度产品的相关系数为0.88,均方根偏差(RMSD)为2.1K;在两种地表温度差值图像的频率直方图上有69.6％的像元的值在±2K之内,37％的像元的值在±1K之内.  相似文献   

基于MODIS数据的乌昌地区地表温度反演     

石玉  肖继东  张旭 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2010,4(4)

陆地表面温度是监测地球资源环境变化的重要指标之一,对于区域干旱预报、作物产量估算、数值天气预报等的研究都有重要意义。本文阐述了MODIS资料反演地表温度的原理,建立了基于MODIS资料、地理信息数据和地面气象站观测资料反演地表温度的统计模型。  相似文献   

煤体中直立裂隙的多波地震响应及预测   总被引：1，自引：0，他引：1  

何兵寿  彭苏萍  张会星  张晓明 《地质学报》2008,82(10):1416-1421

裂隙探测是煤层气勘探开发与煤矿安全生产的重要研究内容。规则发育的直立裂隙在理论上可等效为具有水平对称轴的横向各向同性（HTI）介质,本文通过正演记录研究了HTI介质的多波地震响应,分析了裂隙发育方位对横波偏振特性的影响规律,在此基础上分析了利用横波记录的方位角道集获取地下裂隙参数的可行性与基本原理,为便于工业应用,文中研究了一种基于两个水平分量叠加剖面的角度扫描法求取地下目标煤层的裂隙发育方位。实际资料处理证明了该方法的准确性与可靠性。  相似文献   

基于光谱阈值法和分裂合并聚类算法的“HY-1A”CCD云检测算法和应用     

王瑞富  孙凌  张杰  宋平舰 《海洋学报》2006,28(6):158-163

“海洋1号A”卫星(简称“HY-1A”)是我国第一颗海洋卫星,它搭载了水色扫描仪和CCD成像仪,其中CCD成像仪主要应用于海岸带地区.为了对海岸带地区进行准确的信息提取和分析,必须去除云的影响和干扰,因此本文针对“HY-1A”CCD数据的特点,对云检测算法进行了评估、遴选和改造,实现了业务化应用,这也是“HY-1A”卫星CCD成像仪海岸带应用示范系统的重要工作之一.云检测的方法众多,主要可以分为可见光/红外阈值法和聚类法两种,每种方法还可以辅以空间均匀性判识.  相似文献   

杭州湾的三维水流数值模拟   总被引：2，自引：1，他引：2  

马启南  陈永平等 《海洋工程》2001,19(4):58-66

建立了一个基于σ变换和内外模式分裂技术三维水流数学模型，采用有限节点法（平面）和变步长差分法（σ向）对方程进行了离散；通过风生流和环岛水流两个理论模式对所建模型进行了校验，并将该模型应用到杭州湾的三维水流数值模拟中，效果良好，所建模型垂向分辨率高，简单实用，可应用于河口，海岸，湖泊等大范围水域的水流数值计算。  相似文献   

太阳射电Ⅱ型爆发中的频率分裂现象     

曹文达  陈国强 《云南天文台台刊》1994,(2):11-18

本文介绍了太阳射电Ⅱ型爆发中的一种独特的精细结构现象－频率分裂，并对它的观测特征和理论解释做了总结，最后，还对现存众多的理论模型逐一作了讨论。  相似文献   

通量差分裂格式的二维水流水质计算的适用性分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

丁玲  逄勇  赵棣华  吴建强  吕俊 《水科学进展》2004,15(5):561-565

将通量差分裂(FDS)格式应用于二维水流水质数值模拟中.应用若干理想条件下的简化模型对格式的计算精度进行分析,结果表明:FDS格式不仅能高精度地模拟浓度梯度较缓的污染物稳定排放情况,且其二阶格式能高分辨率捕俘水质间断,与理论值吻合很好,说明FDS二阶格式能高精度地计算污染物间断排放引起的大浓度梯度或水质突跃情况.该格式在长江南通江段水环境数值模拟中的应用验证了它的实际应用能力.  相似文献   

日本西南部后续震相剪切波分裂分析：地壳内部线性构造的探测器     

T．Iidaka 张弘高武平  丁志峰 《世界地震译丛》2005,(2):52-58

尝试用剪切波分裂分析的方法探测地壳内部的线性构造。从地震图上可以看出日本西南部地区存在一些线性构造。在该地区没有发现明显的活断层能证明这些线性构造的存在。我们用两种后续震相，即PpPms和PpSms震相对日本西南部地区的剪切波分裂进行了研究。PpPms是一种后续S波震相，它是P波在地表反射后又入射到地壳中经莫霍面反射转换成的S波。PpSms也是一种后续S波震相，它是P波在地表反射转换成S波后经莫霍面再次反射入射到台站的s波。我们用这两种震相检测了地壳中的线性构造。观测到的快波偏振方向呈现北东东—南西西、北东—南西和南北的横向变化。得到的快波偏振方向与该地区最大主应力方向不一致。最大主应力作用下产生的裂隙引起的各向异性解释不了日本西南部地区的剪切波分裂结果。北东—南西的快波偏振方向与该地区的地质线性构造方向一致。该地区的剪切波分裂有可能是地壳内的线性构造引起的。  相似文献   

乌什6.3级地震前、后S波分裂特征初步研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

高歌  王海涛 《内陆地震》2006,20(2):139-142

利用SAM方法对2005年2月15日新疆乌什6.3级地震前、后S波分裂特征进行了初步研究。结果表明,乌什6.3级地震前1年半左右,慢S波时间延迟出现表征区域应力增加并持续上升的变化,而快S波偏振方向出现表征应力场转向的异常变化。  相似文献