Thetis 海岸海洋模型：三维静力方程的非连续 Galerkin 离散化
大气与海洋物理
2018-10-31 v2
摘要
非结构网格海洋模型在模拟海岸海洋及河流-河口-羽流系统方面具有优势。然而，非结构网格模型往往具有扩散性且/或计算代价高昂，这限制了其在现实问题中的适用性。本文中，我们描述了一种用于静力方程的新型非连续 Galerkin（DG）有限元离散化方法。该格式在空间和时间上均为完全守恒且二阶精度。通过对流格式的单调性由强稳定性保持时间积分方法与斜率限制器来保证。与以往的 DG 模型相比，其优势包括更精确的模态分裂方法、修正的黏性公式，以及新的二阶时间积分方案。我们借助一组测试用例证明，该模型能够模拟涡旋区的斜压流。数值耗散得到良好控制，可与现有最先进的结构网格模型相当或更低。
引用
@article{arxiv.1711.08552,
title = {Thetis coastal ocean model: discontinuous Galerkin discretization for the three-dimensional hydrostatic equations},
author = {Tuomas Kärnä and Stephan C. Kramer and Lawrence Mitchell and David A. Ham and Matthew D. Piggott and António M. Baptista},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.08552},
year = {2018}
}
备注
Submitted to Geoscientific Model Development