Główne pojęcia
本文提出了一種新的可兼容有限元離散化方法,用於描述濕淺水方程的不同形式,並展示了三個測試案例的結果。這些結果顯示,該模型能夠捕捉雲和雨的生成以及物理-動力學的相互作用,並展示了不同濕淺水公式之間的差異及其對建模選擇的影響。
Streszczenie
本文提出了一種新的可兼容有限元離散化方法,用於描述濕淺水方程的不同形式。作者首先概述了三種最常用的濕淺水模型,並將它們統一到一個更加靈活的框架中。這個框架包括三種現有的濕淺水方程形式,以及一種新的、未探索過的形式。
作者將這些方程與一個三狀態的濕物理方案耦合,該方案通過源項與解析流進行相互作用,產生雙向的物理-動力學反饋。
作者提出了一種新的可兼容有限元離散化方法,並將其應用於不同形式的濕淺水方程的三個測試案例。結果表明,這些模型能夠捕捉雲和雨的生成以及物理-動力學的相互作用,並展示了不同濕淺水公式之間的差異及其對建模選擇的影響。
作者認為,這些測試案例可以作為其他從業者的參考解決方案,並提供有關不同濕淺水框架中建模選擇影響的信息,以幫助指導建模決策,從而推進濕淺水模型的比較,以優化其作為探索物理-動力學耦合問題的工具。
Statystyki
濕淺水方程可以通過整合三維大氣方程並假設水平流速與垂直坐標無關來導出。
濕淺水方程包括一個新的濕度變量方程,並通過源項將其與原有的淺水方程耦合。
濕淺水方程可以用於研究一些重要的氣象現象,如厄爾尼諾、麥登-朱利安振盪、哈德利環流、對流耦合重力波和季風。
不同的濕淺水模型框架已被提出,但它們之間的比較和對建模選擇的影響尚未得到充分探討。
本文提出了一種新的可兼容有限元離散化方法,用於描述濕淺水方程的不同形式。
Cytaty
"濕淺水方程提供了一種有前景的途徑,用於推進對數值大氣模型中物理參數化和動力學耦合的理解,這是一個被稱為'物理-動力學耦合'的問題。"
"我們的方法是使用具有簡化動力學的模型,但耦合了物理上現實的濕物理方案:濕淺水模型,它將濕物理相互作用耦合到傳統的淺水動力學。"
"我們使用可兼容有限元方法的動機是,我們希望以一種與新一代動力核心相關的方式來學習物理-動力學耦合。"