一种用于数值天气预报的时间谱方法
计算物理
2018-04-04 v1
摘要
有限差分方法传统上用于数值天气预报（NWP）中时间域的建模。时间谱解因精度和效率原因以及避免了与因果、类CFL准则相关的时间步限制，是一种有吸引力的替代方案。在这项工作中，使用时间谱算法GWRM求解Lorenz 1984混沌方程。对显式和隐式时间步进算法的精度和效率进行了比较。发现GWRM的效率与这些方法相当，特别是在高精度下。对于扰动情景，GWRM比有限差分方法快多达四倍。一个主要原因是GWRM的时间区间通常比有限差分方法的大两个数量级。GWRM还具有产生以切比雪夫级数展开形式解析解的额外优势。这些结果鼓励进一步研究时间谱方法对于NWP建模的相关性，包括空间依赖性。
引用
@article{arxiv.1704.00561,
title = {A Time-spectral Approach to Numerical Weather Prediction},
author = {Jan Scheffel and Kristoffer Lindvall and Hiu Fai Yik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.00561},
year = {2018}
}