کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10139614 1645968 2018 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Higher-order compatible finite element schemes for the nonlinear rotating shallow water equations on the sphere
ترجمه فارسی عنوان
طرحهای عناصر محدود برای سازگاری بالاتر برای معادلات آبهای کم عمق در میدان کوانتومی غیر خطی
کلمات کلیدی
معادلات آب کم عمق، پیش بینی آب و هوا عددی، عناصر محدود سازگار، سرریز احتمالی،
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
We describe a compatible finite element discretisation for the shallow water equations on the rotating sphere, concentrating on integrating consistent upwind stabilisation into the framework. Although the prognostic variables are velocity and layer depth, the discretisation has a diagnostic potential vorticity that satisfies a stable upwinded advection equation through a Taylor-Galerkin scheme; this provides a mechanism for dissipating enstrophy at the gridscale whilst retaining optimal order consistency. We also use upwind discontinuous Galerkin schemes for the transport of layer depth. These transport schemes are incorporated into a semi-implicit formulation that is facilitated by a hybridisation method for solving the resulting mixed Helmholtz equation. We demonstrate that our discretisation achieves the expected second order convergence and provide results from some standard rotating sphere test problems.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 375, 15 December 2018, Pages 1121-1137
نویسندگان
, , ,