基于立方球网格的多矩全球大气非静力动力框架

报告摘要:利用多矩(multi-moment)思想,同时使用点值、积分平均值及导数值等多类物理量作为自由度或约束条件,可构造基于局地高阶重构的流体仿真离散格式。这些多矩格式能严格保证守恒性,具有精度高、网格适应好及可扩展性强等特点。采用多矩算法,研究团队已系统发展了用于大气数值仿真的高精度平流、浅水波及非静力模式。本报告介绍基于立方球网格发展的多矩全球大气非静力动力框架。其中,空间离散采用三点多矩格式,可在球面获得四阶收敛精度;时间离散采用基于显式-隐式龙格-库塔(IMEX RK)方法的水平显式-垂直显式(HEVI)积分方案,保证全球模式的预报时效。多矩动力框架在DCMIP(The Dynamical Core Model Intercomparison Project)标准算例测试中获得了与国际先进模式相比具有很强竞争力的模拟结果。与中国气象局数值预报中心合作,研究团队正在发展面向多尺度、精细化预报的数值天气模式。


报告人简历:陈春刚,现为西安交通大学力学系教授。于2000年、2003年分别在西安交通大学取得工学学士、工学硕士学位,2008年在日本国立东京工业大学取得理学博士学位。2008年至2011年在中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室任副研究员,2011年至今在西安交通大学地球环境科学系、力学系任副教授、教授。主要研究领域为计算流体力学及环境流体力学、地球流体力学数值模拟等。