基于Clenshaw-Curtis求积的全球谱模式可嵌套、利于多重网格的球面网格
大气与海洋物理
2019-10-22 v2 数值分析
数值分析
摘要
本文提出了一种球面新网格系统，可直截了当地实现基于球谐函数的谱方法与基于网格点的多重网格方法。新网格的纬度网格点等距分布，纬度方向的谱变换使用Clenshaw-Curtis求积完成。研究表明，只要网格截断满足总截断波数N至少有2N+1个纬度网格点，该新网格与求积下的谱变换在机器精度内是精确的。新网格与求积在浅水方程模型及全球数值天气预报模式JMA-GSM的静力干动力核上实现并测试。所得积分结果与高斯网格上传统高斯求积的结果几乎一致。任何基于高斯的谱模式只需极少代码改动即可采用所提求积。
引用
@article{arxiv.1711.11296,
title = {A nestable, multigrid-friendly grid on a sphere for global spectral models based on Clenshaw-Curtis quadrature},
author = {Daisuke Hotta and Masashi Ujiie},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.11296},
year = {2019}
}
备注
37 pages, 8 figures; published in Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society