中文

湖泊沉积物中重金属循环基准问题的反应粒子追踪解

计算物理 2020-07-21 v1

摘要

众所周知,地球化学系统表现出高度变化的时空行为。这既可以在单次采样时间下空间中非平滑的浓度曲线中观察到,也可以在不同时间从同一位置采集的样本之间的变异性中观察到。然而,大多数旨在模拟这些系统的模型仅提供单一解的光滑曲线,并且未能捕获数据中看到的噪声和变异性。我们将最近开发的反应粒子追踪方法应用于表现出高度复杂地球化学行为的系统。当该方法以其未扰动形式被做得与相应的欧拉方法最为相似时,我们看到两种模型的解几乎完全匹配。更重要的是,我们考虑了两种扰动模型的方法,发现空间扰动条件能够捕获数据中存在的更大程度的变异性。这种扰动方法是粒子方法独特适用而欧拉模型不适用的任务。此外,由于算法的性质,噪声空间梯度可以由大量移动粒子高度分辨,并且与昂贵的化学计算相比,这几乎不产生计算成本。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.09818,
  title  = {Reactive Particle-tracking Solutions to a Benchmark Problem on Heavy Metal Cycling in Lake Sediments},
  author = {Michael J. Schmidt and Stephen D. Pankavich and Alexis Navarre-Sitchler and Nicholas B. Engdahl and Diogo Bolster and David A. Benson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.09818},
  year   = {2020}
}

备注

29 pages, 8 figures