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《计算物理》 1992年S2期
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论发展问题保真计算格式的一般构造原理和若干应用

钟青  
【摘要】:本工作提出了补偿计算思想,建立了关于发展问题可以完全保证其整体特征性质的任意阶时间差分精度保真计算格式一般反演补偿构造原理,为改进传统格式提供了新原理新方法。特别地,还建立了关于平方和加权平方整体守恒性质完全保持的保真时间差分格式的两个直接构造定理,解决了该两类问题的整体性质保持问题和它们的非线性计算稳定性问题。 本工作还进一步应用该补偿保真计算理论改造了关于正压原始(“浅水”)方程的数值天气预报传统(拟)谱方案,分别构造实现了关于能量(动能)、拟能和角动量这些(加权)平方或非平方整体守恒性质的相应时- 空全离散保真方案。数值实验表明:与相应传统方案相比较,保真方案可以更好地再现原连续问题的特征属性;可以在大幅度提高计算精度,延长计算时效的同时,极大地减小计算量;可以在一定条件下计算实践上完全解决非线性计算收敛性问题,并且关于“好”性质的全离散保真方案在计算实践上可以完全解决非线性稳定性问题。
【作者单位】中国科学院大气物理研究所

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 钟青;有效的正压原始方程拟能守恒保真(拟)谱模式[J];大气科学;1995年04期
2 纪立人,陈嘉滨,张道民,汪厚君;数值预报模式动力框架发展的若干问题综述[J];大气科学;2005年01期
3 钟青;长时效的正压原始方程能量完全守恒(拟)谱模式[J];气象学报;1994年04期
4 钟青;物理守恒律保真格式构造与数值预报斜压原始方程传统谱模式改进研究[J];气象学报;1997年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 蔡芗宁;边界层参数化及其在中尺度数值模式中的应用[D];南京气象学院;2004年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 曾庆存,张学洪;完全保持能量守恒的可压缩流体时-空差分格式和协调的分解算法[J];中国科学A辑;1981年11期
2 钟青;半隐式完全平方守恒时间差分格式的构造及其初步检验[J];科学通报;1991年19期
3 王斌,季仲贞;显式完全平方守恒差分格式的构造及其初步检验[J];科学通报;1990年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 易帆,李钧,梁百先;时空变化风场中声重波波包的演变[J];地球物理学报;1987年02期
2 曾庆存;我国大气动力学和数值天气预报研究工作的进展[J];大气科学;1979年03期
3 曾庆存,叶笃正;旋转大气中运动适应过程问题的研究(一)[J];大气科学;1980年04期
4 卢佩生,曾庆存;正压大气中扰动的演变[J];大气科学;1981年01期
5 曾庆存,李荣凤;不等距差分格式的计算紊乱问题[J];大气科学;1982年04期
6 许秦,周晓平;非静力平衡大气中的斜压惯性不稳定[J];大气科学;1982年04期
7 范蓓芬;不同源区雷达回波的汇合与暴雨的形成[J];大气科学;1983年04期
8 张铭;次天气尺度系统地转适应过程的数值实验[J];大气科学;1984年01期
9 邹美恩,陶诗言;湖南强风暴暖盖环境场研究[J];大气科学;1984年02期
10 穆穆;斜压准地转-准无辐散模式初边值问题古典解的存在唯一性[J];大气科学;1986年02期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 黄昌兴;气候模式的误差及其可预报性研究[D];中国气象科学研究院;2005年
2 陈达段;Boussinesq方程的稳定性[D];上海大学;2004年
3 张利平;华北地区陆气水循环时空演化规律研究[D];武汉大学;2005年
4 张朝林;谱模式基本动力学框架的研究[D];中国气象科学研究院;2000年
5 王曰朋;无粘、绝热的大气运动方程组的稳定性研究[D];上海大学;2006年
6 高丽;扰动位能的理论研究和诊断分析[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2006年
7 李建平;大气和海洋动力学方程组的定性理论及其应用[D];兰州大学;1997年
8 杨帅;华北暴雨形成机理研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾晓静;中尺度数值模式的回溯时间积分研究[D];中国气象科学研究院;2001年
2 蔡芗宁;边界层参数化及其在中尺度数值模式中的应用[D];南京气象学院;2004年
3 王永;重力波非线性相互作用和暴雨[D];南京信息工程大学;2005年
4 王欢;“03.7”江淮梅雨锋暴雨中尺度系统的诊断与模拟研究[D];南京信息工程大学;2005年
5 赵海英;AREM中尺度暴雨模式及其陆面、边界层方案的数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2006年
6 肖艳龙;大气中尺度非线性重力惯性波的演化方程及数值稳定性研究[D];南京信息工程大学;2007年
7 吴华;非线性发展方程的数值差分格式和稳定性研究[D];南京信息工程大学;2007年
8 邹明玮;基于非线性时间序列分析方法的非线性系统特性研究[D];扬州大学;2007年
9 华克亮;一次华北秋季暴雨的斜压过程分析及诊断研究[D];中国科学院研究生院(大气物理研究所);2007年
10 吴建云;非线性Kelvin波和Rossby波相互作用的解析研究[D];南京信息工程大学;2008年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 季仲贞,曾庆存;发展方程差分格式的构造和应用[J];大气科学;1982年01期
2 季仲贞,王斌;再论发展方程差分格式的构造和应用[J];大气科学;1991年02期
3 彭贵康,柴复新,曾庆存,宇如聪;“雅安天漏”研究 Ⅰ:天气分析[J];大气科学;1994年04期
4 陈嘉滨,高学杰;质量守恒律在国家气候中心气候谱模式中的应用[J];大气科学;2000年05期
5 陈嘉滨,季仲贞;半拉格朗日平方守恒计算格式的研究[J];大气科学;2001年06期
6 陈嘉滨,季仲贞;半隐式半拉格朗日平方守恒计算格式的构造[J];大气科学;2004年04期
7 左瑞亭,张铭,张东凌,王爱慧,曾庆存;21层大气环流模式IAP AGCM-III的设计及气候数值模拟I.动力框架[J];大气科学;2004年05期
8 曾庆存,宇如聪,彭贵康,柴复新;“雅安天漏”研究 Ⅲ:特征、物理量结构及其形成机制[J];大气科学;1994年06期
9 钟青;有效的正压原始方程拟能守恒保真(拟)谱模式[J];大气科学;1995年04期
10 彭贵康,李志友,柴复新;雅安地形与降水的气候特征[J];高原气象;1985年03期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 穆穆,季仲贞,王斌,李扬;地球流体力学的研究与进展[J];大气科学;2003年04期
2 罗勇,王绍武,党鸿雁,赵宗慈;近20年来气候模式的发展与模式比较计划[J];地球科学进展;2002年03期
3 陈德辉,薛纪善;数值天气预报业务模式现状与展望[J];气象学报;2004年05期
4 钟青;物理守恒律保真格式构造与数值预报斜压原始方程传统谱模式改进研究[J];气象学报;1997年06期
5 谷湘潜,康红文,曹鸿兴,游性恬;一种提高时间差分精度的新方法[J];自然科学进展;2001年02期
6 谷湘潜,游性恬,朱禾,曹鸿兴;自忆模式中回溯时间积分格式有效性的数值试验[J];自然科学进展;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 胡江林;高分辨率数值模式气压梯度力算法研究[D];南京信息工程大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 蔡芗宁;边界层参数化及其在中尺度数值模式中的应用[D];南京气象学院;2004年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王斌,季仲贞;显式完全平方守恒差分格式的构造及其初步检验[J];科学通报;1990年10期
2 曾庆存,季仲贞;关于非线性计算稳定性的若干问题[J];力学学报;1981年03期
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