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全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(I):模式动力框架设计
被引量：
9
1
作者
辜旭赞
张兵
《高原气象》
CSCD
北大核心
2008年第3期474-480,共7页
引入双三次数值模式:双三次数值模式是通过作三次样条与双三次曲面拟合,实现各个大气要素量场的二阶可导,从而可对各个预报方程作时间积分。双三次数值模式适合采用大气运动原始方程组和采用水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方...
引入双三次数值模式:双三次数值模式是通过作三次样条与双三次曲面拟合,实现各个大气要素量场的二阶可导,从而可对各个预报方程作时间积分。双三次数值模式适合采用大气运动原始方程组和采用水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方案。且本文的全球(Z)双三次数值模式与个例模拟实际采用Navier-Stokes"浅薄大气"原始方程组,建立球面Z坐标系上的非静力、全可压、干/湿绝热大气运动动力框架。其离散化气压、气温预报方程与个例模拟揭示出大气运动中凝结降水,其天气学原因不仅是湿空气作Z坐标垂直上升运动,而且是湿空气被"减压/减温",即湿空气作P坐标"垂直上升运动",后者可由大气平流运动(如Rossby波)引起。
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关键词
双三次数值模式
原始方程组
非静力全可压大气运动动力框架
准拉格朗日/欧拉时间积分方案
大气运动降水物理机制
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职称材料
初论双三次数值模式
被引量：
8
2
作者
辜旭赞
张兵
《气象科技》
2006年第4期353-357,共5页
讨论在数学Rn空间里,存在孔斯双三次曲面拟合的可能数值模式(以下称双三次数值模式)。双三次数值模式特点是,在诊断上对天气系统中的由各个物理定律表述的(离散点)大气物理量场,可通过数学三次样条函数做双三次曲面拟合,则模式大气(包...
讨论在数学Rn空间里,存在孔斯双三次曲面拟合的可能数值模式(以下称双三次数值模式)。双三次数值模式特点是,在诊断上对天气系统中的由各个物理定律表述的(离散点)大气物理量场,可通过数学三次样条函数做双三次曲面拟合,则模式大气(包括天气系统)的各个物理量场均达到二阶可导,即是大气运动方程中的各个物理量场都存在各自的一、二阶空间微商,从而可以对模式大气与天气系统做时间积分。与有限差分模式和谱模式存在所谓的空间截断误差和波数截断误差相比较,双三次数值模式存在所谓的空间拟合误差,恰是现行有限差分模式空间截断误差的高阶小量。而双三次数值模式具有谱模式准确计算空间微商的优点,且双三次数值模式的数学构架能够较好地适应大气运动动力框架,是可与有限差分模式和谱模式相比较的另一数值分析新算法的气象数值模式。
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关键词
三次样条函数
双三次曲面拟合
双三次数值模式
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职称材料
双三次数值模式与理想Lamb波、龙卷扰动对比模拟分析
被引量：
4
3
作者
辜旭赞
张兵
《气象科技》
2007年第5期613-620,共8页
通过"双三次曲面拟合—时间步长积分—双三次曲面拟合……",实现成为一种双三次曲面拟合新算法数值模式。它对模式大气作非线性(空间二阶可导)描述,是用数值分析(三次样条/双三次曲面)与计算方法近似求解大气运动非线性偏微...
通过"双三次曲面拟合—时间步长积分—双三次曲面拟合……",实现成为一种双三次曲面拟合新算法数值模式。它对模式大气作非线性(空间二阶可导)描述,是用数值分析(三次样条/双三次曲面)与计算方法近似求解大气运动非线性偏微分方程组。用Z坐标系高分辨率双三次数值模式,采用原始大气运动方程组和采用欧拉时间积分方案,设置理想扰动,对大气声波Lamb波做数值模拟;采用大气不可压假定,除去声波,对大气重力波龙卷扰动做数值模拟。对比模拟发现:理想Lamb波以声速在水平方向传播,扰动能量频散快,仅能在原地持续数秒钟;理想龙卷扰动则在原地可持续约1 min,且波动内圈(外圈)自下至上始终处于风场辐合(辐散)状态,具冷心结构和气压驻波特征,可因水汽进入扰动与借助凝结潜热释放而得到发展。
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关键词
双三次数值模式
原始大气运动方程组
欧拉时间积分方案
LAMB波
龙卷扰动
数值模拟
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职称材料
全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(Ⅱ):个例模拟结果分析
被引量：
9
4
作者
辜旭赞
张兵
《高原气象》
CSCD
北大核心
2008年第3期481-490,共10页
引入双三次数值模式:通过"双三次曲面拟合—时间步长积分—双三次曲面拟合—……",实现成为一种新算法的数值模式。在球面Z坐标系上,给出全球经纬网格双三次数值模式的一个设计。全球(Z)双三次数值模式采用非静力、全可压、干...
引入双三次数值模式:通过"双三次曲面拟合—时间步长积分—双三次曲面拟合—……",实现成为一种新算法的数值模式。在球面Z坐标系上,给出全球经纬网格双三次数值模式的一个设计。全球(Z)双三次数值模式采用非静力、全可压、干/湿绝热大气运动动力框架,并采用显式水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方案,用NCEP再分析资料做初值场,初步模拟出从极地到热带的基本大气环流。模拟试验表明:因大气运动本质上是非线性的,当限定模式大气作线性"一次运动"时,个例模拟无须任何平滑;但限定模式大气作"三次运动"时,必须有适当平滑。本文认为,未来双三次数值模式可按场变量双三次曲面曲率,以判断采用符合物理诠释的局域(或单点)平滑;又若大气非线性运动不稳定区恰是天气系统发源地,则全球多重/时变套网格双三次数值模式是今后研究的方向。
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关键词
双三次数值模式
全球经纬网格模式设计
准拉格朗日/欧拉时间积分方案
数值模拟
大气非线性运动
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职称材料
题名
全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(I):模式动力框架设计
被引量：
9
1
作者
辜旭赞
张兵
机构
中国气象局武汉暴雨研究所
出处
《高原气象》
CSCD
北大核心
2008年第3期474-480,共7页
基金
国家自然科学基金项目(40575053)
湖北省科技攻关计划课题(2005AA308B01)共同资助
文摘
引入双三次数值模式:双三次数值模式是通过作三次样条与双三次曲面拟合,实现各个大气要素量场的二阶可导,从而可对各个预报方程作时间积分。双三次数值模式适合采用大气运动原始方程组和采用水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方案。且本文的全球(Z)双三次数值模式与个例模拟实际采用Navier-Stokes"浅薄大气"原始方程组,建立球面Z坐标系上的非静力、全可压、干/湿绝热大气运动动力框架。其离散化气压、气温预报方程与个例模拟揭示出大气运动中凝结降水,其天气学原因不仅是湿空气作Z坐标垂直上升运动,而且是湿空气被"减压/减温",即湿空气作P坐标"垂直上升运动",后者可由大气平流运动(如Rossby波)引起。
关键词
双三次数值模式
原始方程组
非静力全可压大气运动动力框架
准拉格朗日/欧拉时间积分方案
大气运动降水物理机制
Keywords
bicubic
numerical
model
（
binm
）
Primitive
equation
set
The
dynamic
framework
of
non-static
holo-compressible
model
atmosphere
Semi-Lagrangian/Eulerian
time
integration
scheme
Precipitation
physical
mechanism
分类号
P456.7 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
初论双三次数值模式
被引量：
8
2
作者
辜旭赞
张兵
机构
中国气象局武汉暴雨研究所
出处
《气象科技》
2006年第4期353-357,共5页
文摘
讨论在数学Rn空间里,存在孔斯双三次曲面拟合的可能数值模式(以下称双三次数值模式)。双三次数值模式特点是,在诊断上对天气系统中的由各个物理定律表述的(离散点)大气物理量场,可通过数学三次样条函数做双三次曲面拟合,则模式大气(包括天气系统)的各个物理量场均达到二阶可导,即是大气运动方程中的各个物理量场都存在各自的一、二阶空间微商,从而可以对模式大气与天气系统做时间积分。与有限差分模式和谱模式存在所谓的空间截断误差和波数截断误差相比较,双三次数值模式存在所谓的空间拟合误差,恰是现行有限差分模式空间截断误差的高阶小量。而双三次数值模式具有谱模式准确计算空间微商的优点,且双三次数值模式的数学构架能够较好地适应大气运动动力框架,是可与有限差分模式和谱模式相比较的另一数值分析新算法的气象数值模式。
关键词
三次样条函数
双三次曲面拟合
双三次数值模式
Keywords
cubic
curve
function
（spline）,
Coons
bicubic
Surface
fitting,
bicubic
numerical
model
（
binm
）
分类号
O241.82 [理学—计算数学]
U412.34 [理学—数学]
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职称材料
题名
双三次数值模式与理想Lamb波、龙卷扰动对比模拟分析
被引量：
4
3
作者
辜旭赞
张兵
机构
中国气象局武汉暴雨研究所
出处
《气象科技》
2007年第5期613-620,共8页
基金
国家自然科学基金项目"双三次数值模式研究"(40575053)资助
文摘
通过"双三次曲面拟合—时间步长积分—双三次曲面拟合……",实现成为一种双三次曲面拟合新算法数值模式。它对模式大气作非线性(空间二阶可导)描述,是用数值分析(三次样条/双三次曲面)与计算方法近似求解大气运动非线性偏微分方程组。用Z坐标系高分辨率双三次数值模式,采用原始大气运动方程组和采用欧拉时间积分方案,设置理想扰动,对大气声波Lamb波做数值模拟;采用大气不可压假定,除去声波,对大气重力波龙卷扰动做数值模拟。对比模拟发现:理想Lamb波以声速在水平方向传播,扰动能量频散快,仅能在原地持续数秒钟;理想龙卷扰动则在原地可持续约1 min,且波动内圈(外圈)自下至上始终处于风场辐合(辐散)状态,具冷心结构和气压驻波特征,可因水汽进入扰动与借助凝结潜热释放而得到发展。
关键词
双三次数值模式
原始大气运动方程组
欧拉时间积分方案
LAMB波
龙卷扰动
数值模拟
Keywords
bicubic
numerical
model
（
binm
）,
primary
atmospheric
equations
of
motion,
Eulerian
time
integration
scheme,
numerical
simulations,
Lamb
wave,
tornado
disturbance
分类号
P456.7 [天文地球—大气科学及气象学]
下载PDF
职称材料
题名
全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(Ⅱ):个例模拟结果分析
被引量：
9
4
作者
辜旭赞
张兵
机构
中国气象局武汉暴雨研究所
出处
《高原气象》
CSCD
北大核心
2008年第3期481-490,共10页
基金
国家自然科学基金项目(40575053)
湖北省科技攻关计划课题(2005AA308B01)共同资助
文摘
引入双三次数值模式:通过"双三次曲面拟合—时间步长积分—双三次曲面拟合—……",实现成为一种新算法的数值模式。在球面Z坐标系上,给出全球经纬网格双三次数值模式的一个设计。全球(Z)双三次数值模式采用非静力、全可压、干/湿绝热大气运动动力框架,并采用显式水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方案,用NCEP再分析资料做初值场,初步模拟出从极地到热带的基本大气环流。模拟试验表明:因大气运动本质上是非线性的,当限定模式大气作线性"一次运动"时,个例模拟无须任何平滑;但限定模式大气作"三次运动"时,必须有适当平滑。本文认为,未来双三次数值模式可按场变量双三次曲面曲率,以判断采用符合物理诠释的局域(或单点)平滑;又若大气非线性运动不稳定区恰是天气系统发源地,则全球多重/时变套网格双三次数值模式是今后研究的方向。
关键词
双三次数值模式
全球经纬网格模式设计
准拉格朗日/欧拉时间积分方案
数值模拟
大气非线性运动
Keywords
bicubic
numerical
model
（
binm
）
binm
Semi-Lagrangian/Eulerian
Atmospheric
non
linear
motion
A
design
of
latitude-longitude
grid
on
the
global
time
integration
scheme
numerical
simulation
分类号
P456.7 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(I):模式动力框架设计
辜旭赞
张兵
《高原气象》
CSCD
北大核心
2008
9
下载PDF
职称材料
2
初论双三次数值模式
辜旭赞
张兵
《气象科技》
2006
8
下载PDF
职称材料
3
双三次数值模式与理想Lamb波、龙卷扰动对比模拟分析
辜旭赞
张兵
《气象科技》
2007
4
下载PDF
职称材料
4
全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(Ⅱ):个例模拟结果分析
辜旭赞
张兵
《高原气象》
CSCD
北大核心
2008
9
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职称材料
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