位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
球面正压大气的Legendre函数解及特征波动数值解正确性的验证
  • ISSN号:1009-3443
  • 期刊名称:解放军理工大学学报(自然科学版)
  • 时间:0
  • 页码:190-194
  • 分类:P433[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]解放军理工大学气象学院,江苏南京211101
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(40975031)
  • 相关项目:暴雨预报中初始误差的演变和可预报性研究
作者: 张立凤|秦丽|
中文摘要:

正压大气是最简单的大气模型,它可以讨论高空槽脊等天气系统的许多动力学过程。在非均匀基流的情况下,即使对小扰动的线性方程,由于其方程系数非常数,一般情况下也难求出其解析解,只能依靠数值计算得到数值解。但数值解的正确性是需要验证的。在特殊情况下,将球面正压大气方程组化为连带Leg-endre方程,解析求出该方程的频散关系和特征函数,其频率方程为一对重力惯性波的离散谱,其特征函数为连带Legendre函数;对非常系数的正压大气方程设计了离散化方案,在同样特殊情况下求出了数值解;将数值解与解析解进行比较,证明了数值计算方案的正确性和计算精度。这为复杂背景中,球面正压原始方程组特征值问题的数值求解的正确性提供了一个很好的验证方法和途径。

英文摘要:

The barotropic atmosphere is a simplified model which can be applied to discussing the dynamic process associated with high trough and ridge.In the case of nonuniform basic flow,the analytical solution of linearized equations with small perturbation is difficult to resolve,which is mainly due to the variable coefficients in the equations.This calls for the calculation and the verification of the numerical solution.Based on a specific case,the equations of the spherical barotropic atmosphere were transformed into the associated Legendre function and the analytical solution was obtained.The frequency equation was found to be a discrete spectrum of a couple of inertia-gravity waves,while the eigenfunction was the associated Legendre function.The numerical solution was then calculated by a difference scheme.The comparison between the numerical and the analytical solution validates the correctness and the precision of the numerical solution.The results are expected to offer a good method to calculate the numerical solution and check its correctness in solving the eigenvalue problem of the primitive equations in spherical barotropic atmosphere under complex background.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《解放军理工大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:解放军理工大学
  • 主办单位:《解放军理工大学》编辑部
  • 主编:汤雪峰
  • 地址:南京市后标营路88号
  • 邮编:210007
  • 邮箱:jfjlgdxb@163.net
  • 电话:025-80820430
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-3443
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1430/N
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:6015