《面向全球大氣模式的高精度算法研究》是依託西安交通大學，由陳春剛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向全球大氣模式的高精度算法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳春剛
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
根據大氣運動特徵和球面計算格線特點設計高精度算法是發展高性能全球大氣模式的重要基礎。本項目使用自主創新的多矩算法，在具有準均一格線距的球面格線上建立全新的全球大氣模式數值框架。研究內容包括：第一，探索多矩算法中自由度及約束條件選取準則，提出適用於全球模式的高精度格式；第二，將多矩算法推廣至具有準均一格線距的球面格線，發展多矩全球模式；第三，針對多時間尺度的大氣運動設計高效的時間積分方法，發展高階的半隱式積分格式。研究中綜合考慮計算精度、效率和魯棒性最佳化算法，保證所發展數值框架有良好的實用性。本項目圍繞高階格式構造及其在全球大氣模式中套用的關鍵科學問題展開，是計算流體力學理論研究的前沿熱點，有重要科學價值。本項目提出的數值框架具有自主智慧財產權，可直接用於高性能全球大氣模式創新研究，為提高我國數值預報水平提供技術支持，有廣闊的套用前景。
結題摘要
本項目針對發展高性能全球大氣動力框架的關鍵問題開展研究工作，包括：高精度數值計算方法、準均勻球面格線和球面數值模式及大氣模式時間積分方法研究。在本項目執行期間，項目組發展了基於通量重構的新高階格式，研究了多矩格式模擬大氣動力行為的性能，基於準均勻球面格線發展了全球模式，對比了不同準均勻格線套用在多矩模式中的特性並為三維動力框架中發展了水平顯式-垂直隱式時間積分方法。相關研究成果已在本專業著名國際期Journal of Computational Physics, Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society及Geoscientific Model Development等發表。
