涡度方程论文_杨帅,高守亭

导读:本文包含了涡度方程论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:方程,斜压,台风,函数,平流,方法,正交。

涡度方程论文文献综述

杨帅,高守亭[1](2014)在《基于湿斜压Ertel-Rossby不变量的涡度方程及在台风中的应用》一文中研究指出对应位涡,有位涡基础的全型涡度方程。在该思路的启发下,本文推导了基于湿斜压Ertel-Rossby不变量(ERI)的涡度方程,给出几种不同的形式。由推导的涡度方程,垂直涡度变化与垂直速度项、与广义动量斜率有关的项、水平涡度变化项、斜压或力管项有关。与传统的涡度方程比较后发现,ERI基础的涡度方程显式包含动力和热力效应对涡度变化的影响。而且ERI本身除了传统的位涡项还包含了气压梯度、动能和位能梯度等能反映流体快速变化特征的因子,对于台风这类快速变化的系统是一个较好的诊断分析工具,这些优势自然传递给了基于ERI推得的涡度方程。个例分析部分通过一个双台风系统检验了推导的ERI基础的涡度方程在台风这类涡旋系统中的应用效果:ERI涡度倾向的中心总是迭加在台风中心,或者位于台风前方,且比台风较早登陆,登陆点也比较靠近。所以在这这个双台风系统中,ERI基础的涡度方程可用于追踪甚至预报台风系统的移动。(本文来源于《第31届中国气象学会年会S2 灾害天气监测、分析与预报》期刊2014-11-03)

郑海川[2](2013)在《二维涡度方程的多区域Chebyshev-Legendre谱方法》一文中研究指出谱方法是数值求解偏微分方程的重要方法之一,其最大优势在于它所谓的”无穷阶”的收敛率.但是对复杂区域问题,由于没有合适的谱函数,不能直接使用谱方法,近年来开始考虑用多区域谱方法.多区域方法可以把大问题分解为若干小问题,如果能够并行化计算,则可以节约计算时间.Chebyshev权函数的非一致性和奇异性可能会导致Chebyshev谱逼近格式的不稳定情形出现;在多区域谱方法中,由于在内边界处权函数的奇异性使得这个问题更加严重Legendre谱方法虽不带权函数,但是其缺乏有效的快速变换方法,并且Legendre配置点和权是以隐函数的形式给出的Chebyshev-Legendre谱方法则是对两者取长补短,且其格式简单明了,易于推广到多区域谱方法中.综合考虑以上因素,本文主要研究二维涡度方程的多区域Chebyshev-Legendre谱方法.首先,本文较系统的介绍了Chebyshev-Legendre谱方法的数值分析的理论基础,尤其是Chebyshev插值在二维多区域下的不带Chebyshev权函数的逼近性质.接下来,我们构造了二维涡度方程的多区域Chebyshev-Legendre谱方法格式(MLGCC)本文我们所采用的多区域谱方法是指拼接法,即把复杂区域先分解成若干互不重迭的子区域,然后在每个子区域上使用谱方法,通过连接面的连接条件联列求解.而且多区域方法通常可以借助并行化计算,以节省计算时间.所谓的MLGCC是指在每一子区域上运用Legendre-Galerkin-Chebyshev配置方法(LGCC),而LGCC方法是指在总体上采用Legendere-Galerkin形式,但对非线性项和右端项用Chebyshev配置方法进行逼近,并借助于Chebyshev-Legendre变换使得计算简便.本文所使用的配置点是Chebyshev-Gauss点.通过选取适当的基函数,使得方程组的系数矩阵是稀疏的,同时对二维涡度方程的MLGCC方法格式的并行化实现过程进行了描述.最后,我们介绍了有关Chebyshev-Legendre多区域谱方法的投影算子的一些逼近结果,从理论上分别证明了二维涡度方程的多区域Chebyshev-Legendre格式的稳定性和收敛性,并得到了其在L2范数意义下的误差估计;给出了多区域方法的数值算例,并与单区域方法数值结果做了对比,数值结果表明多区域Chebyshev-Legendre谱方法有效可行且具有谱收敛精度.(本文来源于《上海大学》期刊2013-05-01)

郭学峰,沈新勇,赵小平,庆涛[3](2012)在《2009年河南一次大暴雨过程的涡度方程诊断分析》一文中研究指出利用NCEP/NCAR再分析格点资料、常规气象资料及中尺度WRF模式,对2009年8月28-30日发生在河南南部的一次暴雨过程进行中尺度数值模拟及诊断分析。结果表明,WRF模式对此次暴雨过程模拟效果较好,模拟物理量能够较好地反映暴雨的实际特征,模拟暴雨强度及落区与实况较一致。高空槽、副热带高压、超低空东风急流及低层风切变是此次暴雨的主要影响系统。利用涡度方程对暴雨过程进行诊断分析发现,涡度方程各项收支中,涡度平流作用与辐合辐散作用对涡度局地变化的贡献最大,垂直输送项与扭转项对涡度局地变化的贡献较弱。涡度平流项对中低层涡度局地变化表现出正反馈作用,垂直输送项、扭转项及辐合辐散项起着负反馈作用。涡度平流作用使得中低层气旋式环流加强,有利于中低层辐合加强,局地涡度增加。垂直输送项、扭转项及辐合辐散项使得低层辐合减弱,气旋性涡度减小。此外,利用垂直螺旋度等模拟产品对暴雨诊断分析发现,暴雨落区与垂直螺旋度大值中心、水汽通量散度负值中心等相对应,此次暴雨正是在良好的动力、水汽及热力条件下产生的。(本文来源于《气象与环境科学》期刊2012年04期)

周玉淑,冉令坤[4](2010)在《平流涡度方程及其在2006年Bilis台风分析中的应用》一文中研究指出推导得到气压坐标中的动量叉乘形式的垂直涡度方程,这个动量叉乘形式的涡度方程包含了水平风的平流旋转效应,可称为平流涡度方程.由于水平风场的平流作用可由等压面天气图直观分析得到,因此平流涡度方程可方便用于实际天气分析.对2006年的Bilis台风移动过程中由经典涡度方程和平流涡度方程计算得到的垂直涡度倾向进行对比分析发现,二者计算得到的垂直涡度倾向变化的分布形式接近,但平流涡度方程计算得到的倾向的数值明显大于经典涡度方程的数值,正负涡度倾向区也更集中.对Bilis移动过程中的垂直涡度方程和平流涡度方程中各项的计算分析表明,水平风场的平流旋转作用是Bilis发展移动过程中垂直涡度变化的一个主要因素,是造成垂直涡度增强并发展的主要原因.因此,当水平风场平流旋转效应较强时,平流作用对垂直涡度倾向变化起主导作用,可直接用平流项来近似分析Bilis台风的涡度变化.而平流涡度方程中地转涡度和散度项的变化趋势与Bilis台风的移动路径有较好的一致性,这一项对台风的移动路径预报有更好的指示意义.(本文来源于《物理学报》期刊2010年02期)

洪梅,张韧,薛峰,刘科峰[5](2009)在《涡度方程的时空客观分解与副热带高压的突变与分岔》一文中研究指出为了分析研究副热带高压异常活动的动力学机理,基于热力强迫和涡动耗散效应的大气偏微涡度方程,采用Galerkin方法进行方程的时-空变量分离,针对常规方法在空间基函数选择中存在的主观人为性,提出从实际资料场序列中用经验正交函数(EOF)分解与遗传算法结合客观反演空间基函数的思想.选择一组叁角函数族作为广义空间基函数,以该基函数与EOF典型场的误差最小二乘和基函数间的完备正交性构造双约束泛函,再引入遗传算法进行空间基函数曲面拟合和系数优化,反演得到客观合理的副热带高压常微动力模型.最后,基于所得非线性动力学模型,对热力强迫作用下的副热带高压的动力学行为和机理进行了分析和讨论,发现太阳辐射加热和纬向海陆热力差异是影响副热带地区位势和流场变化从而导致副高强弱变化和中期进退活动的重要因素,前者以渐变为主;后者则更多表现出突变的特性.通过分析,得到了一些有意义的结果.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2009年10期)

陈忠明[6](2006)在《垂直涡度方程的比较分析》一文中研究指出通过对经典垂直涡度方程、全型垂直涡度方程、新型垂直涡度方程之对比分析,发现由位涡方程出发导出的全型垂直涡度方程存在着不足:(1)在θz=θz=0的中性层结情况下,方程不适用;(2)在一般情况下,全型垂直涡度方程不能准确反映力管项-α×p作用对垂直涡度变化的影响;(3)全型垂直涡度方程高估了倾斜涡度强迫对垂直涡度发展的作用.(本文来源于《南京大学学报(自然科学版)》期刊2006年05期)

赵广娜,邵美荣,解磊[7](2006)在《滞弹性系统中对称扰动的涡度方程的特征分析》一文中研究指出采用滞弹性近似下的叁维中尺度大气动力学方程组,得到了滞弹性系统中对称扰动的涡度方程,并对涡度方程中各物理量进行分析。研究结果表明,相对于浅对流的情况而言,深对流情况下对称扰动的涡度方程较为复杂,滞弹性近似对于研究深对流运动是有效的。(本文来源于《黑龙江气象》期刊2006年01期)

吴国雄[8](2001)在《全型涡度方程和经典涡度方程比较》一文中研究指出在简要回顾经典涡度方程和全型涡度方程推导的基础上 ,比较了两种涡度方程的异同。集中讨论全型涡度方程新的物理内涵 ,证明了与稳定度和斜压性变化 (锋生、锋消过程 )相联系的内部强迫以及与摩擦耗散和非绝热加热相联系的外部强迫所诱发的涡度发展的机制。最后 ,指出了全型涡度方程的天气和气候应用前景。(本文来源于《气象学报》期刊2001年04期)

熊岳山,郭本瑜[9](1994)在《叁维涡度方程单向周期初边值问题的拟谱─有限差分方法》一文中研究指出本文对叁维涡度方程单向周期初边值问题建立了一种Fourier拟谱-有限差分格式,分析了其广义稳定性和收敛性,数值结果显示了这种方法的优点。(本文来源于《应用数学和力学》期刊1994年07期)

郭本瑜,熊跃山[10](1994)在《叁维涡度方程双向周期问题的拟谱─差分解法》一文中研究指出本文构造了叁维涡度方程双向周期问题的Fourier拟谱─差分格式,其数值解满足半离散守恒律.文中分析了格式的广义稳定性和收敛性.数值例子表明这类格式的优越性.(本文来源于《数学研究与评论》期刊1994年01期)

涡度方程论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

谱方法是数值求解偏微分方程的重要方法之一,其最大优势在于它所谓的”无穷阶”的收敛率.但是对复杂区域问题,由于没有合适的谱函数,不能直接使用谱方法,近年来开始考虑用多区域谱方法.多区域方法可以把大问题分解为若干小问题,如果能够并行化计算,则可以节约计算时间.Chebyshev权函数的非一致性和奇异性可能会导致Chebyshev谱逼近格式的不稳定情形出现;在多区域谱方法中,由于在内边界处权函数的奇异性使得这个问题更加严重Legendre谱方法虽不带权函数,但是其缺乏有效的快速变换方法,并且Legendre配置点和权是以隐函数的形式给出的Chebyshev-Legendre谱方法则是对两者取长补短,且其格式简单明了,易于推广到多区域谱方法中.综合考虑以上因素,本文主要研究二维涡度方程的多区域Chebyshev-Legendre谱方法.首先,本文较系统的介绍了Chebyshev-Legendre谱方法的数值分析的理论基础,尤其是Chebyshev插值在二维多区域下的不带Chebyshev权函数的逼近性质.接下来,我们构造了二维涡度方程的多区域Chebyshev-Legendre谱方法格式(MLGCC)本文我们所采用的多区域谱方法是指拼接法,即把复杂区域先分解成若干互不重迭的子区域,然后在每个子区域上使用谱方法,通过连接面的连接条件联列求解.而且多区域方法通常可以借助并行化计算,以节省计算时间.所谓的MLGCC是指在每一子区域上运用Legendre-Galerkin-Chebyshev配置方法(LGCC),而LGCC方法是指在总体上采用Legendere-Galerkin形式,但对非线性项和右端项用Chebyshev配置方法进行逼近,并借助于Chebyshev-Legendre变换使得计算简便.本文所使用的配置点是Chebyshev-Gauss点.通过选取适当的基函数,使得方程组的系数矩阵是稀疏的,同时对二维涡度方程的MLGCC方法格式的并行化实现过程进行了描述.最后,我们介绍了有关Chebyshev-Legendre多区域谱方法的投影算子的一些逼近结果,从理论上分别证明了二维涡度方程的多区域Chebyshev-Legendre格式的稳定性和收敛性,并得到了其在L2范数意义下的误差估计;给出了多区域方法的数值算例,并与单区域方法数值结果做了对比,数值结果表明多区域Chebyshev-Legendre谱方法有效可行且具有谱收敛精度.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

涡度方程论文参考文献

[1].杨帅,高守亭.基于湿斜压Ertel-Rossby不变量的涡度方程及在台风中的应用[C].第31届中国气象学会年会S2灾害天气监测、分析与预报.2014

[2].郑海川.二维涡度方程的多区域Chebyshev-Legendre谱方法[D].上海大学.2013

[3].郭学峰,沈新勇,赵小平,庆涛.2009年河南一次大暴雨过程的涡度方程诊断分析[J].气象与环境科学.2012

[4].周玉淑,冉令坤.平流涡度方程及其在2006年Bilis台风分析中的应用[J].物理学报.2010

[5].洪梅,张韧,薛峰,刘科峰.涡度方程的时空客观分解与副热带高压的突变与分岔[J].应用数学和力学.2009

[6].陈忠明.垂直涡度方程的比较分析[J].南京大学学报(自然科学版).2006

[7].赵广娜,邵美荣,解磊.滞弹性系统中对称扰动的涡度方程的特征分析[J].黑龙江气象.2006

[8].吴国雄.全型涡度方程和经典涡度方程比较[J].气象学报.2001

[9].熊岳山,郭本瑜.叁维涡度方程单向周期初边值问题的拟谱─有限差分方法[J].应用数学和力学.1994

[10].郭本瑜,熊跃山.叁维涡度方程双向周期问题的拟谱─差分解法[J].数学研究与评论.1994

论文知识图

年8月29日00时涡度方程各收支...南侧脊线区域(5oN~2oON,120OE~150oE...1994年7月11日12时850 hPa上涡度方年7月12日00时平流涡度方程中...1998年7月副高单体中心区域涡度变化及...2001年8月5日模拟的涡度方程各...

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