近70年有限区域流函数速度势算法研究的回顾和新进展

作     者：曹洁 陈海山 XU Qin CAO Jie;CHEN Haishan;XU Qin

作者机构：南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心/大气科学学院南京210044 美国国家海洋和大气管理局强风暴国家实验室美国诺曼73072 

基　　金：国家自然科学基金项目41875074 

出 版 物：《大气科学》 (Chinese Journal of Atmospheric Sciences)

年 卷 期：2023年第47卷第2期

页      码：502-516页

摘      要：流函数和速度势能很好反映流体的涡度和散度特征,一直广泛应用于全球和区域大气和海洋环流分析、污染物扩散和资料同化等研究领域。近年发现,有限区域流函数速度势常用算法计算中小尺度系统复杂流场和复杂下垫面驱动的边界层流场时,精度显著下降。本文全面回顾上世纪五十年代以来的五类常用算法,从数学原理和物理意义两方面简述优缺点,总结其适用范围;指出常用的调和—余弦法在可解性条件方面的科学问题,并设计订正方案,以提高其在求解复杂流场问题中的适用性和计算精度;通过理想函数和实际天气过程复杂流场的多组数值试验,直观定量显示并归纳总结适于不同分辨率资料的算法。本文旨在为流函数速度势及其相关变量在极端天气气候事件机理分析和数值预报等领域的有效应用,提供科学依据。

主 题 词：流函数 速度势 有限区域 可解性条件 极端天气气候事件 

学科分类：07[理学] 070601[070601] 0706[理学-大气科学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3878/j.issn.1006-9895.2210.22143

馆 藏 号：203120967...