用于NWP的各种方程系统的半隐式和迭代集中隐式时间离散化的稳定性
摘要：经典半隐式方案和最近提出的一些更先进的迭代方案在数值天气预报目的中的稳定性进行了研究。在所有这些方案中，通过一个迭代的固定点算法来处理中心隐式非线性方程的解，该算法由一个简单的时间恒定的线性算子预条件。提出了一种评估在垂直无边界大气中这些方案稳定性的通用方法。所提出的方法对于数值天气预报中通常使用的所有方程系统都是有效的。然而，与之前的研究一样，该方法只能应用于简化的气象情境中，因此高估了在更实际的气象情境中所可能发生的实际稳定性。分析是在空间连续框架中进行的，因此可以将空间离散化或边界条件作为与时间方案本身相关的基本不稳定性的可能原因排除。然后，具体展示了这种通用方法如何适用于各种时间离散化方案和方程系统（即浅水和完全可压缩欧拉方程）。从所提出的方法中得出了文献中的分析结果，并提出了一些原创结果。
作者：Pierre Benard
论文ID：physics/0304114
分类：Atmospheric and Oceanic Physics
分类简称：physics.ao-ph
提交时间：2009-11-10