一种用于含隐式凝结大气流动的间断 Galerkin 方法
数值分析
2024-04-15 v3 数值分析
大气与海洋物理
摘要
我们提出了一种用于湿润大气动力学（含暖雨与不含暖雨）的间断 Galerkin 方法。通过考虑水汽与云水的组合密度，我们避免了对凝结源项进行建模与计算的需要。我们在每个时间步通过求解逐点非线性问题来恢复水汽与云的密度。因此，我们隐式地强制了水汽不得过饱和的要求。结合显式时间步进格式，该方法高度可并行化，并能利用高性能计算硬件。此外，该离散化在二维与三维空间中的结构化和非结构化网格上均可工作。我们利用二维与三维空间中的若干测试用例展示了我们方法的性能。在具有光滑精确解的情形下，我们展示了该方法的最优高阶收敛速率。
引用
@article{arxiv.2305.13847,
title = {A discontinuous Galerkin approach for atmospheric flows with implicit condensation},
author = {Sabine Doppler and Philip L. Lederer and Joachim Schöberl and Henry von Wahl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.13847},
year = {2024}
}