尺度自适应参数化的概念验证：以Lorenz '96模型为例
统计力学
2020-11-16 v3 混沌动力学
大气与海洋物理
流体动力学
摘要
构建亚网格尺度过程的高效且准确的参数化是地球物理流体数值模拟中的一个核心关注领域。使用双层Lorenz '96模型的修正版本，我们在此提出一个利用统计力学论证构建的尺度自适应参数化的概念验证。通过适当使用Ruelle响应理论和Mori-Zwanzig投影方法，可以显式推导出一个针对快变量的参数化，该参数化转化为对感兴趣变量运动方程的确定性、随机和非马尔可夫贡献。我们表明，我们的方法计算上节俭，具有极大的灵活性，因为它显式地尺度自适应，并且我们证明它与经验特设方法相比具有竞争力。虽然此处提出的参数化是普适的，并且可以通过简单的重定标程序轻易地解析适应参数值的变化，但用特设方法构建的参数化需要在系统参数每次改变时重新计算。这里提出的方法具有更高灵活性的代价是在每个单独情况下准确性较低。
引用
@article{arxiv.1612.07223,
title = {A proof of concept for scale-adaptive parameterizations: the case of the Lorenz '96 model},
author = {Gabriele Vissio and Valerio Lucarini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.07223},
year = {2020}
}
备注
39 pages, 17 figures; improved discussion of the results and of the theory