积分时间步长内风的半解析解及与差分解的比较试验
  • 【摘要】

    对于半拉格朗日模式来说,拉格朗日轨迹计算是整个模式动力框架的基础,它关系到平流过程计算的合理性和正确性。大气运动是非线性的,在使用大时间步长积分时存在4点问题:问题(1)将非线性过程线性化,用首尾平均法表示质点的平均作用力,在△t较大时计算精度降低很多;问题(2)采用差分法计算只能得到轨迹终点时刻的速度,因此质点的运动轨迹(位移)只能近似计算;问题(3)如果半时间步长(中点)时的速度不能代表平均速... 展开>>对于半拉格朗日模式来说,拉格朗日轨迹计算是整个模式动力框架的基础,它关系到平流过程计算的合理性和正确性。大气运动是非线性的,在使用大时间步长积分时存在4点问题:问题(1)将非线性过程线性化,用首尾平均法表示质点的平均作用力,在△t较大时计算精度降低很多;问题(2)采用差分法计算只能得到轨迹终点时刻的速度,因此质点的运动轨迹(位移)只能近似计算;问题(3)如果半时间步长(中点)时的速度不能代表平均速度,那么质点动能的变化等于外力对质点做功这一基本物理关系便不能满足,因此模式的能量转换存在问题;问题(4)将质点的轨迹当作直线处理,在地球曲率较大的地方误差会很大,需要特殊处理使得位移计算变得复杂。 收起<<

  • 【作者】

    郝世峰 

  • 【作者单位】

    浙江省气象台,杭州,310017

  • 【会议名称】

    2013年高原山地气象研究暨西南区域气象学术交流会

  • 【会议时间】

    2013-10-01

  • 【主办单位】

    中国气象学会

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    半解析解  大气运动方程  半拉格朗日  大时间步长