Сетки Аракавы

Система сеток Аракавы отображает различные способы представления и вычисления ортогональных физических величин (особенно величин, связанных со скоростью и массой ) на прямоугольных сетках, используемых для моделей системы Земли для метеорологии и океанографии . Например, модель исследования и прогнозирования погоды использует шахматную C-сетку Аракавы в своих атмосферных расчетах при использовании ядра ARW. Пять сеток Аракавы (A–E) были впервые представлены Аракавой и Ламбом в 1977 году. ^{[ 1 ]}

Изображение пяти сеток см. на следующем рисунке или на рис. 1 в Purser and Leslie 1988. ^{[ 2 ]}

Аракава А-сетка

«Неразмещенная» А-сетка Аракавы оценивает все величины в одной и той же точке каждой ячейки сетки, например, в центре сетки или в углах сетки. А-образная сетка Аракавы — единственный тип сетки без шахматного расположения.

Аракава B-сетка

«Шаговая» B-сетка Аракавы разделяет оценку двух наборов величин. например, можно оценить скорости в центре сетки и массы в углах сетки.

C-сетка Аракавы

«Шаговая» C-сетка Аракавы дополнительно разделяет оценку векторных величин по сравнению с B-сеткой Аракавы. например, вместо оценки компонентов скорости восток-запад (u) и север-юг (v) в центре сетки, можно оценить компоненты u в центрах левой и правой граней сетки, а компоненты v - в центрах верхних и нижних граней сетки.

Аракава D-сетка

D-сетка Аракавы представляет собой поворот на 90° C-сетки Аракавы. Например, вместо оценки компонентов скорости v в центрах верхних/нижних граней сетки и компонентов скорости u в центрах правой/левой граней сетки, можно было бы оценить компоненты скорости v в центрах правой/левой граней сетки. грани сетки и компоненты скорости u в центрах верхних/нижних граней сетки.

Электронная сетка Аракавы

E-сетка Аракавы расположена «в шахматном порядке», но при этом повернута на 45° относительно других ориентаций сетки. Это позволяет определить все переменные вдоль одной грани прямоугольной области.

Ссылки

^ Аракава, А.; Лэмб, ВР (1977). «Расчетное моделирование основных динамических процессов модели общей циркуляции Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе». Методы вычислительной физики: достижения в исследованиях и приложениях . 17 : 173–265. дои : 10.1016/B978-0-12-460817-7.50009-4 . ISBN 9780124608177 .
^ Персер, Р.Дж.; Лесли, LM (октябрь 1988 г.). «Полунеявная, полулагранжева конечно-разностная схема, использующая пространственные разности высокого порядка на неразмещенной сетке» . Ежемесячный обзор погоды . 116 (10): 2069–2080. doi : 10.1175/1520-0493(1988)116<2069:ASISLF>2.0.CO;2 . ISSN 0027-0644 .

Дальнейшее чтение

Халтинер, Г.Дж. и Р.Т. Уильямс, 1980. Численное предсказание и динамическая метеорология. Джон Уайли и сыновья, Нью-Йорк.

[1] Аракава, А.; Лэмб, ВР (1977). «Расчетное моделирование основных динамических процессов модели общей циркуляции Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе». Методы вычислительной физики: достижения в исследованиях и приложениях . 17 : 173–265. дои : 10.1016/B978-0-12-460817-7.50009-4 . ISBN 9780124608177 .

[2] Персер, Р.Дж.; Лесли, LM (октябрь 1988 г.). «Полунеявная, полулагранжева конечно-разностная схема, использующая пространственные разности высокого порядка на неразмещенной сетке» . Ежемесячный обзор погоды . 116 (10): 2069–2080. doi : 10.1175/1520-0493(1988)116<2069:ASISLF>2.0.CO;2 . ISSN 0027-0644 .

[ 1 ]

[ 2 ]