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强迫耗散非线性发展方程与完全平方守恒格式
被引量:
16
1
作者
林万涛
季仲贞
王斌
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2001年第3期348-353,共6页
从描述大气和海洋运动的强迫耗散非线性发展方程出发 ,对强迫耗散非线性大气和海洋方程组显式差分格式的计算稳定性进行了分析 ,构造了一类强迫耗散非线性发展方程的显式准完全平方守恒差分格式。理论分析和数值试验证明 ,这类显式准完...
从描述大气和海洋运动的强迫耗散非线性发展方程出发 ,对强迫耗散非线性大气和海洋方程组显式差分格式的计算稳定性进行了分析 ,构造了一类强迫耗散非线性发展方程的显式准完全平方守恒差分格式。理论分析和数值试验证明 ,这类显式准完全平方守恒差分格式是计算稳定的 ,值得推广应用。
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关键词
强迫耗散非线性发展方程
完全平方守恒差分格式
准完全平方守恒差分格式
计算稳定性
大气运动
海洋运动
天气预报
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职称材料
再论发展方程差分格式的构造和应用
被引量:
55
2
作者
季仲贞
王斌
《大气科学》
CSCD
北大核心
1991年第2期1-10,共10页
本文把一大类大气、海洋方程归结为一种发展方程,具体构造了若干定时间步长的显式完全平方守恒差分格式。并证明在一定条件下,这类格式也具有能量守恒、“广义能量”守恒和“平均尺度”守恒的特性,它表明这类格式具有较好的计算稳定性...
本文把一大类大气、海洋方程归结为一种发展方程,具体构造了若干定时间步长的显式完全平方守恒差分格式。并证明在一定条件下,这类格式也具有能量守恒、“广义能量”守恒和“平均尺度”守恒的特性,它表明这类格式具有较好的计算稳定性和省时性。文中还探讨了显式平方守恒格式与隐式平方守恒格式之间的密切联系。最后给出了令人满意的用四波的R-H波作数值检验的结果。
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关键词
大气
海洋
差分格式
构造
应用
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职称材料
地球流体力学的研究与进展
被引量:
5
3
作者
穆穆
季仲贞
+1 位作者
王斌
李扬
《大气科学》
CSCD
北大核心
2003年第4期689-711,共23页
简要介绍中国科学院大气物理研究所七十多年来在理论与计算地球流体力学方面的若干研究及其新的进展。在理论地球流体力学方面,介绍了长波动力学及线性稳定性问题、弱非线性理论及行星波动力学以及用Arnold方法(能量-Casimir方法)研究...
简要介绍中国科学院大气物理研究所七十多年来在理论与计算地球流体力学方面的若干研究及其新的进展。在理论地球流体力学方面,介绍了长波动力学及线性稳定性问题、弱非线性理论及行星波动力学以及用Arnold方法(能量-Casimir方法)研究大气和海洋中各种流体运动的非线性稳定性问题的成果。此外,对扰动演变、扰动和基流相互作用及热带大气动力学中的第二类不稳定条件(CISK)也作了简要的介绍。在计算地球流体力学方面,主要内容包括:用物理观点和数学分析相结合的方法阐述了造成计算紊乱和计算不稳定的机理,论证计算稳定性、算子非负性和能量守恒性之间的密切关系,对国际上流行的瞬时能量守恒的格式找到非线性计算不稳定的特解;设计出一批内部协调并且具有完全总能量守恒的差分格式(包括隐式的、显式的和高精度的),发展了多种经济省时算法等等。此外,对近年来新发展的总能量守恒的半拉格朗日格式,多守恒格式及辛几何算法重点作了介绍。
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关键词
地球流体力学
能量守恒
辛几何算法
经济算法
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职称材料
紧致平方守恒格式的构造和检验
被引量:
6
4
作者
季仲贞
李京
王斌
《大气科学》
CSCD
北大核心
1999年第3期323-332,共10页
为了适应气候和环境数值模拟的需要,本文在原有的显式平方守恒格式和紧致差分格式的基础上,研究构造出高阶紧致的平方守恒格式。文中给出格式的具体构造方法,也给出格式平方守恒性的严格证明。具体算例的计算表明,新构造的格式既提...
为了适应气候和环境数值模拟的需要,本文在原有的显式平方守恒格式和紧致差分格式的基础上,研究构造出高阶紧致的平方守恒格式。文中给出格式的具体构造方法,也给出格式平方守恒性的严格证明。具体算例的计算表明,新构造的格式既提高了计算精度,又有良好的计算稳定性,并且适合推广应用于众多的大气、海洋和环境问题的数值模拟和预测问题。
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关键词
差分格式
平方守恒性
数值模拟
数值天气预报
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职称材料
半隐式半拉格朗日平方守恒计算格式的构造
被引量:
12
5
作者
陈嘉滨
季仲贞
《大气科学》
CSCD
北大核心
2004年第4期527-535,共9页
在显式半拉格朗日完全平方守恒格式基础上 ,构造出半隐式半拉格朗日完全平方守恒计算格式 ,它继承了显式半拉格朗日完全平方守恒格式的优点 ,并突破计算不稳定柯朗条件对时间步长的约束 ,使时间步长大为增长。此外 。
关键词
半隐式半拉格朗日格式
平方守恒
数值积分
误差
天气预报
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职称材料
一种构造三维双曲型方程完全守恒差分格式的方法
被引量:
3
6
作者
吴开腾
宁建国
尚新春
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第5期541-547,共7页
研究三维双曲型方程组的完全守恒差分格式 .在差分格式中引入参数的方法 ,针对三维欧拉双曲型方程组进行讨论 .通过一系列变换和运算技巧 ,得到三维双曲型方程组的完全守恒差分格式 .理论上证明了这些完全守恒差分格式具有二阶精度 ,并...
研究三维双曲型方程组的完全守恒差分格式 .在差分格式中引入参数的方法 ,针对三维欧拉双曲型方程组进行讨论 .通过一系列变换和运算技巧 ,得到三维双曲型方程组的完全守恒差分格式 .理论上证明了这些完全守恒差分格式具有二阶精度 ,并对三维非定常无粘性、无热传导和可压缩的欧拉流体力学方程组建立含待定参量的差分格式 ,为它的数值求解提供了一种方便可行的差分格式 .
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关键词
双曲型方程
守恒律
完全守恒差分格式
流体动力学方程
数值求解
偏微分方程
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职称材料
一种新的区域分离法
被引量:
4
7
作者
王斌
季仲贞
曾庆存
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
1994年第5期530-535,共6页
本文在特征方向法的基础上建立了一种新的区域分离法,它适于在全球或半球区域的正压“浅水”模式上实现。该方法有三个优点:第一,在分离区域的交界处的边条件不需要专门处理,可以自然吻合,这是其他区域分离法所难以达到的;第二,...
本文在特征方向法的基础上建立了一种新的区域分离法,它适于在全球或半球区域的正压“浅水”模式上实现。该方法有三个优点:第一,在分离区域的交界处的边条件不需要专门处理,可以自然吻合,这是其他区域分离法所难以达到的;第二,该方法利用地球经向为自然周期边界的特点,可以将时间步长在极区附近增大数倍,从而节省大量计算时间;第三,该方法虽然有两个分裂区域,但主体计算仍在整个大区域内进行,只是计算结果的具体处理不同而已,这样的计算十分灵活方便。
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关键词
特征方向法
区域分离
地球流体力学
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职称材料
大气海洋环境数值模拟中的若干计算问题
被引量:
2
8
作者
季仲贞
王斌
曾庆存
《气候与环境研究》
CSCD
1999年第2期8-24,共17页
为了适应发展气候数值模拟和环境数值模拟的需要,综合介绍了与此密切有关的若干计算问题。首先,指出这类问题易于出现计算紊乱、非物理解和非线性计算不稳定,同时,简要介绍造成这些问题出现的三种机理:虚假频散、能量关系破坏和能...
为了适应发展气候数值模拟和环境数值模拟的需要,综合介绍了与此密切有关的若干计算问题。首先,指出这类问题易于出现计算紊乱、非物理解和非线性计算不稳定,同时,简要介绍造成这些问题出现的三种机理:虚假频散、能量关系破坏和能谱的非线性转移。然后,把这类问题归结为一种“发展方程”,给出了与此有关的几个定理,阐述了计算稳定性、能量守恒性和算子非负性之间的密切关系。接着,分别介绍了多种完全平方守恒的差分格式的构造方法,其中包括隐式的和显式的完全平方守恒的差分格式,高时间精度和高阶紧致的完全平方守恒的差分格式,同时也给出若干具体算例说明这些格式的计算效果。最后,对全文作了小结,并指出今后应进一步研究的若干重要问题。
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关键词
气候数值模拟
环境数值模拟
计算紊乱
非线性计算不稳定
完全平方守恒
紧致差分格式
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职称材料
题名
强迫耗散非线性发展方程与完全平方守恒格式
被引量:
16
1
作者
林万涛
季仲贞
王斌
机构
中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2001年第3期348-353,共6页
基金
国家杰出青年科学基金项目 (批准号 :4982 5 10 9)
国家优秀重点实验室项目 (批准号 :40 0 2 30 0 1)
国家自然科学基金项目 (批准号 :49975 0 2 0 )
文摘
从描述大气和海洋运动的强迫耗散非线性发展方程出发 ,对强迫耗散非线性大气和海洋方程组显式差分格式的计算稳定性进行了分析 ,构造了一类强迫耗散非线性发展方程的显式准完全平方守恒差分格式。理论分析和数值试验证明 ,这类显式准完全平方守恒差分格式是计算稳定的 ,值得推广应用。
关键词
强迫耗散非线性发展方程
完全平方守恒差分格式
准完全平方守恒差分格式
计算稳定性
大气运动
海洋运动
天气预报
Keywords
forced dissipative nonlinear evolution equation
complete
square
conservative
difference
scheme
quasi complete square conservative difference scheme
computational stability
分类号
P732 [天文地球—海洋科学]
P731.2 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
再论发展方程差分格式的构造和应用
被引量:
55
2
作者
季仲贞
王斌
机构
LASG中国科学院大气物理研究所
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
1991年第2期1-10,共10页
基金
国家"七五"科技攻关项目
文摘
本文把一大类大气、海洋方程归结为一种发展方程,具体构造了若干定时间步长的显式完全平方守恒差分格式。并证明在一定条件下,这类格式也具有能量守恒、“广义能量”守恒和“平均尺度”守恒的特性,它表明这类格式具有较好的计算稳定性和省时性。文中还探讨了显式平方守恒格式与隐式平方守恒格式之间的密切联系。最后给出了令人满意的用四波的R-H波作数值检验的结果。
关键词
大气
海洋
差分格式
构造
应用
Keywords
Evolution equation
Tomplete
square
conservation
Tomplete energy conservation
Mean scale conservation
Explicit
difference
scheme
.
分类号
P732.6 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
地球流体力学的研究与进展
被引量:
5
3
作者
穆穆
季仲贞
王斌
李扬
机构
中国科学院大气物理研究所
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2003年第4期689-711,共23页
基金
国家重点基础研究发展规划项目G1998040901-1和G1999032801以及中国科学院知识创新项目KZCX2-208共同资助
文摘
简要介绍中国科学院大气物理研究所七十多年来在理论与计算地球流体力学方面的若干研究及其新的进展。在理论地球流体力学方面,介绍了长波动力学及线性稳定性问题、弱非线性理论及行星波动力学以及用Arnold方法(能量-Casimir方法)研究大气和海洋中各种流体运动的非线性稳定性问题的成果。此外,对扰动演变、扰动和基流相互作用及热带大气动力学中的第二类不稳定条件(CISK)也作了简要的介绍。在计算地球流体力学方面,主要内容包括:用物理观点和数学分析相结合的方法阐述了造成计算紊乱和计算不稳定的机理,论证计算稳定性、算子非负性和能量守恒性之间的密切关系,对国际上流行的瞬时能量守恒的格式找到非线性计算不稳定的特解;设计出一批内部协调并且具有完全总能量守恒的差分格式(包括隐式的、显式的和高精度的),发展了多种经济省时算法等等。此外,对近年来新发展的总能量守恒的半拉格朗日格式,多守恒格式及辛几何算法重点作了介绍。
关键词
地球流体力学
能量守恒
辛几何算法
经济算法
Keywords
geophysical fluid dynamics
stability and instability
complete
ly
square
ly
conservative
symplectic
difference
scheme
economic algorithm
分类号
O35 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
紧致平方守恒格式的构造和检验
被引量:
6
4
作者
季仲贞
李京
王斌
机构
中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
1999年第3期323-332,共10页
基金
国家攀登计划项目
自然科学基金
文摘
为了适应气候和环境数值模拟的需要,本文在原有的显式平方守恒格式和紧致差分格式的基础上,研究构造出高阶紧致的平方守恒格式。文中给出格式的具体构造方法,也给出格式平方守恒性的严格证明。具体算例的计算表明,新构造的格式既提高了计算精度,又有良好的计算稳定性,并且适合推广应用于众多的大气、海洋和环境问题的数值模拟和预测问题。
关键词
差分格式
平方守恒性
数值模拟
数值天气预报
Keywords
difference
scheme
square
-conservation
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
半隐式半拉格朗日平方守恒计算格式的构造
被引量:
12
5
作者
陈嘉滨
季仲贞
机构
中国科学院大气物理研究所
中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
出处
《大气科学》
CSCD
北大核心
2004年第4期527-535,共9页
基金
中国科学院知识创新工程项目ZKCX2 SW 2 1 0
国家重点基础研究发展规划项目G1 9990 3 2 80 1和2 0 0 1BA60 3B 4资助
文摘
在显式半拉格朗日完全平方守恒格式基础上 ,构造出半隐式半拉格朗日完全平方守恒计算格式 ,它继承了显式半拉格朗日完全平方守恒格式的优点 ,并突破计算不稳定柯朗条件对时间步长的约束 ,使时间步长大为增长。此外 。
关键词
半隐式半拉格朗日格式
平方守恒
数值积分
误差
天气预报
Keywords
semi-implicit semi-Lagrangian
scheme
complete
square
-conserving
scheme
分类号
P435 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
一种构造三维双曲型方程完全守恒差分格式的方法
被引量:
3
6
作者
吴开腾
宁建国
尚新春
机构
北京理工大学爆炸灾害与预防国家重点实验室
北京科技大学数学力学系
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001年第5期541-547,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目 ( 19972 0 12 )
文摘
研究三维双曲型方程组的完全守恒差分格式 .在差分格式中引入参数的方法 ,针对三维欧拉双曲型方程组进行讨论 .通过一系列变换和运算技巧 ,得到三维双曲型方程组的完全守恒差分格式 .理论上证明了这些完全守恒差分格式具有二阶精度 ,并对三维非定常无粘性、无热传导和可压缩的欧拉流体力学方程组建立含待定参量的差分格式 ,为它的数值求解提供了一种方便可行的差分格式 .
关键词
双曲型方程
守恒律
完全守恒差分格式
流体动力学方程
数值求解
偏微分方程
Keywords
hyperbolic equations
conservation laws
complete
ly
conservative
difference
scheme
s
分类号
O35 [理学—流体力学]
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
一种新的区域分离法
被引量:
4
7
作者
王斌
季仲贞
曾庆存
机构
中国科学院计算中心
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
1994年第5期530-535,共6页
文摘
本文在特征方向法的基础上建立了一种新的区域分离法,它适于在全球或半球区域的正压“浅水”模式上实现。该方法有三个优点:第一,在分离区域的交界处的边条件不需要专门处理,可以自然吻合,这是其他区域分离法所难以达到的;第二,该方法利用地球经向为自然周期边界的特点,可以将时间步长在极区附近增大数倍,从而节省大量计算时间;第三,该方法虽然有两个分裂区域,但主体计算仍在整个大区域内进行,只是计算结果的具体处理不同而已,这样的计算十分灵活方便。
关键词
特征方向法
区域分离
地球流体力学
Keywords
the characteristic direction method, region split,computational stability,explicit
complete
square
conservative
difference
scheme
分类号
P3 [天文地球—地球物理学]
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职称材料
题名
大气海洋环境数值模拟中的若干计算问题
被引量:
2
8
作者
季仲贞
王斌
曾庆存
机构
中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室
出处
《气候与环境研究》
CSCD
1999年第2期8-24,共17页
基金
国家攀登预选项目
国家杰出青年科学基金
文摘
为了适应发展气候数值模拟和环境数值模拟的需要,综合介绍了与此密切有关的若干计算问题。首先,指出这类问题易于出现计算紊乱、非物理解和非线性计算不稳定,同时,简要介绍造成这些问题出现的三种机理:虚假频散、能量关系破坏和能谱的非线性转移。然后,把这类问题归结为一种“发展方程”,给出了与此有关的几个定理,阐述了计算稳定性、能量守恒性和算子非负性之间的密切关系。接着,分别介绍了多种完全平方守恒的差分格式的构造方法,其中包括隐式的和显式的完全平方守恒的差分格式,高时间精度和高阶紧致的完全平方守恒的差分格式,同时也给出若干具体算例说明这些格式的计算效果。最后,对全文作了小结,并指出今后应进一步研究的若干重要问题。
关键词
气候数值模拟
环境数值模拟
计算紊乱
非线性计算不稳定
完全平方守恒
紧致差分格式
Keywords
climate numerical simulation environment numerical simulation computing chaos nonlinear computational instability
complete
square
conservation compact
difference
scheme
分类号
O242.1 [理学—计算数学]
O242.1 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
强迫耗散非线性发展方程与完全平方守恒格式
林万涛
季仲贞
王斌
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2001
16
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职称材料
2
再论发展方程差分格式的构造和应用
季仲贞
王斌
《大气科学》
CSCD
北大核心
1991
55
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职称材料
3
地球流体力学的研究与进展
穆穆
季仲贞
王斌
李扬
《大气科学》
CSCD
北大核心
2003
5
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职称材料
4
紧致平方守恒格式的构造和检验
季仲贞
李京
王斌
《大气科学》
CSCD
北大核心
1999
6
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职称材料
5
半隐式半拉格朗日平方守恒计算格式的构造
陈嘉滨
季仲贞
《大气科学》
CSCD
北大核心
2004
12
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职称材料
6
一种构造三维双曲型方程完全守恒差分格式的方法
吴开腾
宁建国
尚新春
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2001
3
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职称材料
7
一种新的区域分离法
王斌
季仲贞
曾庆存
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
1994
4
在线阅读
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职称材料
8
大气海洋环境数值模拟中的若干计算问题
季仲贞
王斌
曾庆存
《气候与环境研究》
CSCD
1999
2
在线阅读
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职称材料
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