应用气象学报
應用氣象學報
응용기상학보
QUARTERLY JOURNAL OF APPLIED METEOROLOGY
2008年
1期
10-18
,共9页
有限区域%流函数和速度势%差分计算方案%风场分离和重建%增量订正迭代方法
有限區域%流函數和速度勢%差分計算方案%風場分離和重建%增量訂正迭代方法
유한구역%류함수화속도세%차분계산방안%풍장분리화중건%증량정정질대방법
流函数和速度势是表示风场的一种变量,在数值天气预报模式和分析、同化方案中经常使用, 通常可以用风速分量场求解Poisson方程得到.对于有限区域系统,往往采用差分方法,但由于存在边界问题,用计算所得到的流函数和速度势场重建风速场,在边界附近经常出现明显的偏差.基于差分方法、利用有限区域风速场求解流函数和速度势场的基本方法和特点的分析,在Arakawa A网格分布的有限区域,设计了一种用差分方法求解流函数和速度势场的有效方案.在该有效方案中,通过将有限区域向外扩展二圈,风速场线性外推,改进计算边界风速值和边界定解条件的效果;尽可能使用协调、一致的差分格式,提高求解精度;最后利用一种增量订正迭代方法,迭代2～3次就可以获得令人满意的结果.实例试验的对比、检验显示,用该方案计算求得的流函数和速度势场重建风速场,具有非常高的精度.
流函數和速度勢是錶示風場的一種變量,在數值天氣預報模式和分析、同化方案中經常使用, 通常可以用風速分量場求解Poisson方程得到.對于有限區域繫統,往往採用差分方法,但由于存在邊界問題,用計算所得到的流函數和速度勢場重建風速場,在邊界附近經常齣現明顯的偏差.基于差分方法、利用有限區域風速場求解流函數和速度勢場的基本方法和特點的分析,在Arakawa A網格分佈的有限區域,設計瞭一種用差分方法求解流函數和速度勢場的有效方案.在該有效方案中,通過將有限區域嚮外擴展二圈,風速場線性外推,改進計算邊界風速值和邊界定解條件的效果;儘可能使用協調、一緻的差分格式,提高求解精度;最後利用一種增量訂正迭代方法,迭代2～3次就可以穫得令人滿意的結果.實例試驗的對比、檢驗顯示,用該方案計算求得的流函數和速度勢場重建風速場,具有非常高的精度.
류함수화속도세시표시풍장적일충변량,재수치천기예보모식화분석、동화방안중경상사용, 통상가이용풍속분량장구해Poisson방정득도.대우유한구역계통,왕왕채용차분방법,단유우존재변계문제,용계산소득도적류함수화속도세장중건풍속장,재변계부근경상출현명현적편차.기우차분방법、이용유한구역풍속장구해류함수화속도세장적기본방법화특점적분석,재Arakawa A망격분포적유한구역,설계료일충용차분방법구해류함수화속도세장적유효방안.재해유효방안중,통과장유한구역향외확전이권,풍속장선성외추,개진계산변계풍속치화변계정해조건적효과;진가능사용협조、일치적차분격식,제고구해정도;최후이용일충증량정정질대방법,질대2～3차취가이획득령인만의적결과.실례시험적대비、검험현시,용해방안계산구득적류함수화속도세장중건풍속장,구유비상고적정도.
