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大气科学

CHINESE JOURNAL OF ATMOSPHERIC SCIENCES

2006 Vol.30 No.1 P.1-10

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关于半拉格朗日半隐式大气模式的时步问题

胡志晋 史月琴

摘 要：讨论半拉格朗日半隐式大气模式中时步的限制,展示时步过大时用一般的首尾两点平均方案计算非线性源汇项的严重误差,提出精确的源汇项计算格式并作了特例计算和比较,讨论了被模拟的大气过程和波动的特征对时步的要求,指出柯朗数NC=C·△t/△X是大气模式时空步长匹配的重要参数.指出云降水和大气化学过程特征时间对相应的正定变量的计算时步的限制.

关键词：半拉格朗日半隐式格式非线性源汇项时步

分类号：P435 文献标识码：A

文章编号：1006-9895(2006)01-0001-10

On the Time Step of Semi-Lagrangian Semi-Implicit Atmospheric Model

HU Zhi-Jin SHI Yue-Qin

基金项目：国家重点基础研究发展规划项目G1998040912、2004CB418306和国家自然科学基金资助项目40305001

作者简介：胡志晋,男,1935年出生,研究员,主要从事云降水数值模拟和人工影响天气的研究.E-mail:huzj@cams.cma.gov.cn

作者单位：胡志晋（中国气象科学研究院,北京,100081）

史月琴（中国气象科学研究院,北京,100081）

参考文献：

[1]Williamson D L,Rasch P.A class of semi-Lagrangian approximations for fluids.J.Atmos.Sci.,1989,49:2082～2096

[2]Staniforth A,Cote J.Semi-Lagrangian integration schemes for atmospheric models-A review.Mon.Wea.Rev.,1991,119:2206～2223

[3]Ritchie H,Temperton C,Simmons A,et al.Implementation of the semi-Lagrangian method in a high-resolution version of the ECMWF forecast model.Mon.Wea.Rev.,1995,123:489～514

[4]Nair R,Machenhauer B.The mass-conservative cell-integrated semi-Lagrangian advection scheme on the sphere.Mon.Wea.Rev.,2002,120:649～667

[5]陈嘉滨,季仲贞.半拉格朗日平方守恒计算格式的研究.大气科学,2001,25(6):837～846Chen Jiabin,Ji Zhongzhen.A study of energy-conserving semi-Lagrangian scheme.Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese),2001,25(6):837～846

[6]陈嘉滨,季仲贞.半隐式半拉格朗日平方守恒计算格式的构造.大气科学,2004,28(4):527～535Chen Jiabin,Ji Zhongzhen.A study of complete square-conserving semi-implicit semi-Lagrangian scheme Chinese Journal of Atmospheric Sciences (in Chinese),2004,28(4):527～535

[7]陈德辉,胡志晋,徐大海,等.CAMS大气数值预报模式系统研究.北京:气象出版社,2004.13Chen Dehui,Hu Zhijin,Xu Dahai,et al.Study on CAMS Atmospheric Numerical Prediction Model System (in Chinese).Beijing:China Meteorological Press,2004.13

[8]刘式适.大气波动.中国大百科全书(大气科学卷).北京:中国大百科全书出版社,1987.68～70Liu Shikuo.Atmospheric waves.China Great Encyclopedia,Atmospheric Sciences (in Chinese).Beijing:China Great Encyclopedia Press,1987.68～70

[9]Hu Zhijin,Zou Guangyuan.Atmospheric non-hydrostatic model and elastic adaption.Science in China (Series B),1992,35(4):463～475

收稿日期：2004年10月18日

修稿日期：2004年12月15日

出版日期：2006年1月31日

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