使用非共形网格对地形上方流动进行稳健且准确的模拟
大气与海洋物理
2025-08-27 v6 数值分析
数值分析
流体动力学
摘要
我们系统地验证了在 deal.II 库框架中实现的最近提出的 IMEX-DG 方案的静态局部网格细化能力。非共形网格被用于大气流动模拟，以增加复杂地形周围的分辨率。基于经典基准测试的大量数值实验（包括理想化及真实地形剖面）表明，使用细化网格的模拟在长预报时效内是稳定的，并且在不同分辨率网格区域的界面处不会出现虚假效应。此外，检索到了正确的动量通量值，并建立了正确的大尺度地形响应。因此，使用少得多的总自由度，可以在不损失精度的情况下模拟大尺度地形驱动的流动特征。在数值天气预报模型的空间分辨率接近百米级尺度的背景下，这些结果支持使用局部细化的非共形网格作为一种可靠且有效的工具，以大幅降低大气模型对地形波阻参数化的依赖。
引用
@article{arxiv.2402.07759,
title = {Robust and accurate simulations of flows over orography using non-conforming meshes},
author = {Giuseppe Orlando and Tommaso Benacchio and Luca Bonaventura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.07759},
year = {2025}
}