两类差分格式在锋生数值模拟中的应用比较-大气科学和地球流体力学.pdfVIP

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2018-10-12 发布于天津
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两类差分格式在锋生数值模拟中的应用比较-大气科学和地球流体力学.pdf

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两类差分格式在锋生数值模拟中的应用比较-大气科学和地球流体力学

第 20 卷第 4 期计　　算　　物　　理 Vol. 20 ,No. 4 　 2003 年 7 月　CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS 　 Jul. , 2003 ( ) [文章编号] 　1001246X 2003 两类差分格式在锋生数值模拟中的应用比较季仲贞 , 　杨宏伟 , 　王　斌 (LASG, 中国科学院大气物理研究所, 北京　100029) [摘　要] 　在二维理想锋生数值模式的基础上 , 用两类差分格式进行数值试验比较. 计算结果表明 , 无论是在大气数值模拟中广泛使用的总能量守恒型差分格式 , 还是在高速流中捕捉接触间断较好的反扩散格式 , 对锋生过程均有较好的模拟能力 , 反扩散格式的效果更好一些. [ 关键词] 　锋生 ; 数值模拟 ; 反扩散格式 ; 守恒格式 [ 中图分类号] 　O242 ; O3544 [文献标识码] 　A d u + - f v = 0 , ( 1) 0 　引言 d t x d v 锋生是一种重要的天气现象 ,从天气学意义来 + + f u = 0 , (2) d t y 说 ,锋生是指密度不连续所形成的一种过程 ;或指已 d θ = 0 , (3) ( ) 有一个锋面 ,其温度或位温的水平梯度加大的过 d t 程. 锋面的形成 ,在我国境内常常伴随着刮风、下雪 gθ z = θ , (4) 或下雨等天气现象 ,一次强锋过程 ,在冬、夏季往往 0 意味着北方的雪灾或南方的暴雨. 因此 ,能否准确地 u + v + w = 0 . (5) x y z 预报出锋的形成及其准确的移动位置对国民经济具 d 有重大的意义. 其中 = + u + v + w .