一种提高模式计算稳定性的自适应隐式平流方法
编号:13
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更新:2022-07-01 11:43:44 浏览:235次
口头报告
摘要
随着大气模式水平和垂直分辨率的不断提高,模式可分辨更强的垂直运动,因此模式时间积分步长将严重受限于垂直平流运动。针对此问题,本报告将讲述在全球-区域一体化预测系统模式(GRIST)的示踪物垂直平流计算模块中引入一种自适应隐式垂直平流算法,从而提高该全球大气模式的垂直平流计算稳定性,满足垂直高分辨率的需求。通过一系列不同复杂程度的数值试验评估了该算法的有效性,包括理想被动示踪物平流试验、简单物理过程模拟以及真实算例模拟。数值试验结果表明,首先,在具有强垂直速度极端条件下或垂直分辨率很高时,采用自适应隐式平流算法能够允许模式使用更大的时间积分步长,这有利于垂直高分辨率和较大时间步长的模式配置,相比原始的显式平流算法,此算法能够改善模式的稳定性。其次,在理想模拟试验中,自适应隐式算法相比显式算法具有一定的耗散性,此特点同样反映在真实算例模拟中,这种稍强的耗散性会导致降水极值略微偏弱。尽管该算法存在一定的耗散性,总体而言,采用自适应隐式垂直平流算法可以改善全球模式的稳定性和健壮性。
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