在四边形与三角形网格上模拟粘塑性海冰模式中的线性运动学特征
数值分析
2021-12-08 v1 计算工程、金融与科学
数值分析
大气与海洋物理
摘要
线性运动学特征（LKFs）在北极海冰覆盖层中随处可见。它们是强局部化形变，常与冰间水道（leads）和冰脊（pressure ridges）的形成相关。粘塑性海冰模式在较高空间网格分辨率下开始生成 LKFs，通常网格间距低于 5 km。除网格间距外，数值实现的其他方面（如离散化细节）可能影响模拟 LKFs 的数量与定义。为探究这些效应，本文在一个理想化配置下比较了具有不同网格间距、网格类型和数值离散化技术的海冰模式解，该配置未来也可作为基准问题。四边形网格上海冰动力学的 A、B 和 C 网格离散化所产生的 LKFs 数量与三角形网格上的 A 网格近似（具有相同顶点数）相似。结构化四边形与三角形网格上的 Arakawa CD 网格离散化所分辨出的 LKFs 数量与传统 Arakawa A 网格、B 网格和 C 网格方法相同，但网格粗两倍。这是因为 CD 网格方法具有更多自由度来离散化速度场。由于其增强的分辨特性，CD 网格离散化是传统离散化方法的一个有吸引力的替代方案。
引用
@article{arxiv.2103.04431,
title = {Simulating linear kinematic features in viscous-plastic sea ice models on quadrilateral and triangular grids},
author = {C. Mehlmann and S. Danilov and M. Losch and J. F. Lemieux and N. Hutter and T. Richter and P. Blain and E. C. Hunke and P Korn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.04431},
year = {2021}
}