THOR：一个用于探索行星大气的新型灵活全球环流模型
地球与行星天体物理
2016-10-05 v1 大气与海洋物理
摘要
我们从零开始设计并开发了一个名为THOR的全球环流模型，求解三维非静力欧拉方程。我们的通用方法打破了常用的浅薄大气和静力平衡假设。我们通过实现二十面体网格解决了“极点问题”（球面上收敛的经线导致极点附近时间步长越来越小）。使用“弹簧动力学”技术平滑化导致网格印迹的网格不规则性。我们通过检查测试函数的散度和梯度的计算来验证弹簧动力学的实现。为了防止计算时间步长因必须分辨声波而受限，我们实现了拆分显式方法以及水平显式垂直隐式积分。我们通过重现地球以及类热木星的基准测试来验证我们的全球环流模型。THOR设计用于在图形处理单元（GPUs）上运行，这允许未来添加物理模块（辐射传输、云、化学），并且是开源Exoclimes模拟平台（ESP; www.exoclime.org）的一部分。
引用
@article{arxiv.1607.05535,
title = {THOR: A New and Flexible Global Circulation Model to Explore Planetary Atmospheres},
author = {João M. Mendonça and Simon L. Grimm and Luc Grosheintz and Kevin Heng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.05535},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication in ApJ