空间分辨率和空间差分精度对水平网格性能的影响

摘要：

为了说明在物理空间中空间差分精度和空间分辨率对Arakawa A-D网格性能的影响程度,将线性浅水方程组采用二阶中央差和四阶中央差格距分别取100 km、10 km和1 km在Arakawa A-D网格上进行离散和120 min 的模拟预报,模拟结果和解析解进行比较,结果表明:当网格距是1 km时,不论采用二阶中央差分方案还是四阶中央差分方案,重力惯性波在4种网格上模拟的结果相同,即变量配置的影响是可以忽略的;当网格距增加到10 km或100 km时,不同的变量配置模拟的结果是不同的.但是,不论对二阶中央差还是四阶中央差,当网格距相同的情况下,在C网格上模拟得到的结果均方根误差最小,在D网格上模拟得到的结果均方根误差最大.同时也表明:当差分精度从二阶增加到四阶后,模拟结果的误差并非一致减少,并和群速相对误差的变化一致,因此对于初值为混合波的多变量方程组而言,增加差分精度不能改进模拟的结果.并且缩小网格距比增加差分精度对减少在Arakawa A-D网格上离散产生的误差更明显.

关键词：正压地转适应过程、Arakawa、A-D网格、二阶差分方案、四阶差分方案

所属期刊栏目：52

分类号：P433(动力气象学)

资助基金：国家自然科学基金40505024;山东省博士后科学基金共同资助

在线出版日期：2009-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：30-40