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區(qū)域海洋模式中的開邊界問題

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區(qū)域海洋模式中的開邊界問題

研究綜述EV/EWSOpen boundary conditions in regional ocean models儲敏心,徐永福|(1.中國科學(xué)院大氣物理研究所大氣邊界層物理和大氣化學(xué)國家重點實驗室北京100029 ;2.中國科學(xué)院 研究生院北京100049):P733:1000-3096(2009)06-0112-066 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 研究綜述EV/EWS6 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 研究綜述EV/EWS因研究對象不同,目前的海洋環(huán)流模式常分為 全球模式和海盆尺度(區(qū)域)模式,各個模式考慮的 物理過程、參徴化方法、數(shù)值解法和分辨率都不盡相 同因此不同模式的計算結(jié)果存在差異尤其區(qū)域尺 度上的差異更為明顯這就對發(fā)展區(qū)域性的海盆尺 度環(huán)流模式提出了要求。海盆尺度模式可以使用更 高的分辨率.考慮更精細(xì)的物理和生化過程,從而對 區(qū)域的刻畫更為準(zhǔn)確和真實.而且在碳循環(huán)的研究 中陸架邊緣海碳循環(huán)是新的研究熱點這也需要進 一步發(fā)展海盆尺度的碳循環(huán)模式。另外從計算方面 來說限于目前的計算條件在未來很長時間內(nèi)海盆 尺度碳循環(huán)模式都將與全球模式同時存在并互為補 充O用區(qū)域模式代替全球模式,縮小了研究的范圍. 可以更好地關(guān)注區(qū)域上的特征.同時也有效地節(jié)約 了計算這自然是比較經(jīng)濟的做法但是當(dāng)模式的 大小給定以后.這種方法的代價相當(dāng)大.因為在假想 的開邊界處需要給定具體的邊界條件,但這并不簡 單山。人為設(shè)定的開邊界和真實的陸地邊界不同, 在真實的陸地邊界處沒有動量、能量及物質(zhì)的平流 輸送.而假想的開邊界可能是人為設(shè)定的水中邊界 因此必須給定恰當(dāng)?shù)倪吔鐥l件以反映所關(guān)注的海盆 和其他相鄰海域之間的交換特征。而難點在于開邊 界問題沒有相應(yīng)的完整表達式在給定的邊界條件 下其在數(shù)學(xué)上也可能是不適定的”7)(若定解問題 的解是唯一存在的,并且連續(xù)依賴于定解條件.則稱 定解問題是適定的:否則稱為不適定的).Sani等站 曾因此稱人為邊界條件問題為流體力學(xué)中的邊界 條件困惑w(Boundary Condition Dilemma),而且,邊 界對各種波動的吸收和反射也是個問題。由于邊 界條件的復(fù)雜性模式區(qū)域的解往往強烈地依賴于 開邊界處所采用的數(shù)學(xué)方法邊界處的微小變化常 常極大地影響模式區(qū)域內(nèi)部的解;有實驗表明即便 是同一種開邊界條件在不同的問題中也常常表現(xiàn) 出不同的效果從而一般認(rèn)為沒有最好的、普適的開 112邊界處理方法具體開邊界條件的設(shè)計在很大程度 上依頑于模式本身以及待解決的問題"。因此,如 何設(shè)計一個好的開邊界條件是一個難題但為了模 式研究及應(yīng)用的需要必須確立開邊界提出的基本原 則并在此基礎(chǔ)上探索一些有效的方法。物理中的許多問題往往都定義在無界區(qū)域上, 而實際的數(shù)值研究首先必須界定研究的區(qū)域.這也 遇到人為邊界,即開邊界的問題。Givoli181在1991 年對無反射邊界條件(noir reflecting boundary condition .簡記為NRBC)的綜述中提出建立一個新的 NRBC邊界條件應(yīng)盡量滿足以下幾點:(1)區(qū)域內(nèi)部 問題的方程和邊界條件結(jié)合起來在數(shù)學(xué)上是適定 的并且是無限區(qū)域上問題的很好的近似;(2)邊界 條件引起的反射很小到達邊界的波可以不受阻礙 而自由通過邊界;(3)邊界條件必須與控制方程所采 用的數(shù)值方案兼容;(4)控制方程的數(shù)值方法與邊界 條件一起是穩(wěn)定的.并且邊界條件的使用不會造成 計算量的大量増長同時具有一定的精度;(5)若物 理問題尋求的是最終的穩(wěn)定解那么數(shù)值方法必須 能夠快速地達到穩(wěn)態(tài)。顯然,這也是區(qū)域模式中開 邊界的設(shè)計所需要遵循的原則叩0在已有的研究中人們從計算流體力學(xué)以及模 式應(yīng)用的角度對 OBCs(Opcn Boundary Conditions) 進行了很多的研究,與此同時國內(nèi)外也有不少關(guān)于 開邊界條件的研究及綜述I吩叩但是這些文章往 往關(guān)注開邊界條件的某一方面的特征而不全面,并 且大多沒有包括新近的研究進展C因此作者的目收稿日期:2007-11-07 :修回日期:2009-04-01荃金頂目:中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重要方向項目群(KZCX-2- YW- 218):國家自然科學(xué)基金項目(40730106)海洋科學(xué)/ 2009年/第33卷/第6期作者簡介:儲數(shù)(1980) 男安粧岳西人博士硏究生主要從事海洋 碳循環(huán)硏究.電話:01O62375373 .Email: gmail com:徐 永福通信作者硏究員主要從事大r化學(xué)再全球環(huán)境變化硏究電 話:0IO62377281 ,E-mail:xyf mailiap. 6 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, D研究綜述EV/EWS的在于在前文提出的開邊界建立的基本原則基礎(chǔ) 之上,討論開邊界條件的研究現(xiàn)狀以及目前還存在 的問題并對常用的OBCs做簡單的歸納和分析,從 而為開邊界條件的應(yīng)用和發(fā)展提供參考。作者提及的開邊界條件有筒單邊界條件、輻射 邊界條件、松弛方案、以及Stevens方案和G1I方案。 從本質(zhì)上來說簡單邊界條件往往是輻射邊界條件 的特殊情形但是在實際應(yīng)用中兩者的表現(xiàn)和性能 卻往往有很大不同,因此這里根據(jù)Jensen171以及 Rocd等問的觀點仍將簡單邊界條件視為一類獨立 的開邊界處理方法。為敘述方便在不特別指定的情況下下文中均 假設(shè)研究的變量為該變量的氣候值記為ex.,開 邊界設(shè)在南邊界方問問北為正,并記開邊界位直為 離散的時間和空間步長分別為厶rAyo1簡單邊界條件11固壁邊界條件對于區(qū)域海洋模式的研究最簡單的開邊界方 法莫過于將區(qū)域海洋看成一個封閉的海域,將人為 設(shè)定的邊界當(dāng)成真實的固壁邊界來對待從而無需 考慮邊界上的能量傳播和物質(zhì)輸送。Xu等綱即采 用該方法對北太平洋環(huán)流和碳循環(huán)進行了模擬研 究o這種方法簡單使用方便.但往往不符合真實情 形趙亮等以將Xu等“的模式中的閉邊界改造 成開邊界其中流場采用Orlanski1241型輻射邊界條 件溫鹽采用Stevens125開邊界方法.入流時候采用 恢復(fù)邊界條件出流時候采用輻射邊界條件以此對 北太平洋的流場和CFCs進行了模擬研究.并對閉邊 界和開邊界的結(jié)果以及觀測資料進行了對比結(jié)果 發(fā)現(xiàn)閉邊界會造成邊界附近虛假的下沉流而所采 用的開邊界條件有效地改善了這一點。1.2 CLP(clamped)開邊界條件開邊界不易處理的基本原因在于邊界處的數(shù)據(jù) 難以獲得.因此不得不設(shè)計一些處理的方法。有一 種基本的假設(shè)是:在模式積分過程中邊界上的值不 隨時間而改變這便是CLP開邊界條件.其方程形 式為:i=0(La)寫成離散形式即為:+, = :(l.b)該方法形式簡單也得到了很多的應(yīng)用(但是應(yīng)該 注意到該假設(shè)的前提與實際情況是不相符的。13零梯度邊界條件與CLP邊界條件假設(shè)邊界上的數(shù)值不隨時間 變化不同零梯度邊界條件假設(shè)在邊界附近沒有物 質(zhì)或能量的平流輸送即:=0(2. a)寫成離散形式即為:r1 = ;:!(2.b)其中下標(biāo)b+1表示與邊界相鄰的內(nèi)點該點的值由 控制方程計算得到;由于沒有平流的輸送.所有入射 到邊界的波能量都不能由邊界傳出而會被反射到 計算區(qū)域中去如此一來即便是一個內(nèi)點穩(wěn)定的模 式有可能會因為邊界上計算不穩(wěn)定向內(nèi)點的傳播 而造成整個計算區(qū)域出現(xiàn)虛假的計算波解,導(dǎo)致計 算的不穩(wěn)定顯然這可能會擾亂模式區(qū)域內(nèi)的 解5。14簡單的輻射方案既然零梯度邊界條件有可能導(dǎo)致模式區(qū)域內(nèi)產(chǎn) 生虛假的計算波解,從而影響模式的解那么一個很 自然的想法就是如何讓傳入到邊界的波動能夠沒有 歪曲和變形地傳出邊界從而將(1. a)和(2. a)結(jié)合 起來得到一個簡單的輻射邊界條件:1-77=O(3a)這對應(yīng)于從邊界外傳的波,其相速度為常數(shù)1。采 用差分近似對時間導(dǎo)數(shù)前差和空間導(dǎo)數(shù)隱式前差 即可得到以下的離散形式:r,=岀乩宀 (3b) 在文獻29中Smith等對此方法做了具體的討 論:但是.該方法的缺點是一望便知的:首先采用常 定的相速度是不合理的從而取其大小為1顯得頗 為隨意:其次,在模擬的任意時刻都在邊界設(shè)定一個 外傳的波也顯得與真實情況不盡相符。關(guān)于輻射開 邊界處理方法在后文有更為詳細(xì)的敘述。由上可以看出,簡單邊界條件一般都有筒潔的 形式易于使用但是因為簡沽.從而往往過于簡單, 并不能真實地反映海洋開邊界處的特征。因此,開 邊界的處理需要更為精細(xì)的方法。2輻射邊界條件在開邊界問題的研究中許多的研究在兼顧精 度和穩(wěn)定性的同時主要致力于前文提出的第二點 上即如何使得傳向邊界的波可以自由通過邊界而 不受阻礙從而使得邊界條件引起的反射很小。輻 射條件的提出正是為了解決這一問題。Marine Sciences/ Vol. 33 .No. 6/ 2009113* 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, D研究綜述EV/EWS一般而言輻射邊界條件的基本原理是:考慮正 交于邊界的方向在邊界處吸收傳向模式區(qū)域內(nèi)部 的波。這樣就可以達到減少或消除邊界反射波的目 的因此模式區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的有意義的波動可以不受 歪曲地通過邊界從而不影響區(qū)域內(nèi)的解?,F(xiàn)在廣為使用的輻射邊界條件是基于Sommer feld1301的方法其適用性在于地球物理流體力學(xué)中的 許多問題在本質(zhì)上是雙曲型的。該方法的具體形 式為:其中c為相速度。利用輻射邊界條件的主要目的在 于使模式區(qū)域內(nèi)波可以無阻礙地順利通過邊界而消 除反射但是如果物理波并非是向外界輻射的,或 者不是整個過程都是向外輻射的那么直接使用輻 射條件就不盡合理了。正如前文提到的簡單輻射 方案取相速度為-1是不符合實際的情形的因為 在真實的邊界處有著出流和入流的不同發(fā)生著波 的傳入和傳出用常值的相速度顯然不能描述真實 的邊界狀態(tài)那么如何計算相速度是一個問題。在 計算重力長波問題時常采用的相速度為函, 但是.如果計算問題并非是重力長波,則需要設(shè)計其 他的方法切OOrlanski1241在1976年提出了一個計算相速度 的方法并為模式研究人員廣為采用具體計算為:A v/A /.-J、>A y/A t;c( y. t)Jy ,0 < -J y <A y/A t: (5)0. J、<0.根據(jù)上述公式相速度就有了一個量化的標(biāo)準(zhǔn), 并在實際應(yīng)用中根據(jù)差分格式的不同以及處理方法 的差異有許多變體|6-9-,2,41 ;如此一來,根據(jù)相速度 0( V. 允許波自由傳出,這是OBCs應(yīng)具有的理想性 質(zhì):但是,這個方法并不完善,因為當(dāng)y=0時, (5)式則不能用于計算盡管這在實際中或許不大可 能發(fā)生但在理論上卻不能不考慮這種情形的存在: 而且更為重要的是在解決了計算之后其實還有一 個更為本質(zhì)的問題,那就是相速度C(y,的物理意 義是什么。在具體模式的應(yīng)用和開邊界條件的比較過程 中許多研究人員發(fā)現(xiàn)單純地使用Orlanski型輻射 邊界條件效果并不如想象中的理想 W7);2001 年,Treguier等用一個大西洋的渦相容(edd廠 pcriniuing)模式分析了輻射邊界條件,特別對相速 度的時間序列給于了關(guān)注.其結(jié)果表明相速度c(y, 接近于白噪聲因此從這個意義上來說(5)式的計 算方法值得深究。Blayo等認(rèn)為出現(xiàn)這種情形的基本原因在 于.Sommerfeld條件只有當(dāng)用干常相速度的波動方 程時才是怡當(dāng)?shù)亩鴮τ诤Q蠛痛髿饽J讲捎玫?5方程盡管本質(zhì)上是雙曲型的,但是當(dāng)忽略擴散頊 的影響之后計算結(jié)果與原始方程已有較大的誤差, 從而在海洋或大氣模式中采用此類條件結(jié)果并不理 想。上述提到的輻射邊界條件只考慮了正交于邊界 方向的情形.Raymond等加在1984年提出了二維 的情形同時考慮邊界切線和法線方向的運動方程 為:Q0 / 心dt (3 / 3x)2 +/ dy)2 令777話令7顧分別為平行于和垂 直于邊界方向的相速度。Raymond等認(rèn)為這樣計算 相速度會更為準(zhǔn)確但是.Barnier等認(rèn)為考慮平行 于邊界方向的相速度有可能導(dǎo)致計算的不穩(wěn)定??傮w說來輻射邊界條件得到了很廣泛的應(yīng)用, 但是單獨地使用輻射邊界條件并不足以得到滿意 的模擬結(jié)果這是因為僅僅能處理外傳的波并不足 以成為好的邊界條件.因為在真實的邊界處還需 要考慮入流的情形:而在模式的實際應(yīng)用中輻射邊 界條件往往和松弛邊界條件一起使用方能得到較為 滿意的結(jié)果。3松弛方案在擁有觀測資料的情況下松弛方案是比較簡 單也比較有效的開邊界方法。簡單來說松弛方案也 就是把一個牛頓阻尼項加到邊界附近的控制方程 中在距邊界一定的范圍內(nèi)阻尼方程的解向給定的 氣候值恢復(fù)構(gòu)成一個“海綿”層。在設(shè)定邊界條件 時需給定適當(dāng)?shù)淖枘釙r間尺度和海綿層的寬度戶)。一般而言即使能夠獲得觀測資料也往往不直 接使用狄利克雷邊界條件即直接將觀測值賦給積 分變量因為邊界上的觀測值可能與模式內(nèi)部的解 不連續(xù)從而導(dǎo)致計算的不穩(wěn)定進而影響模擬結(jié) 果。根據(jù)松弛系數(shù)的不同形式松弛方案一般分為 線性松弛方案和指數(shù)松弛方案旳0如同前文已經(jīng)提到過的在真實的邊界處發(fā)生 著出流和入流單獨地使用松弛方案或者輻射方案 都不能準(zhǔn)確地表示邊界上的特征。Blayo等1回認(rèn) 為一個有效的開邊界條件需要遵循兩個原則:(1)反 映出流特征;(2)與觀測資料的一致性。因此將輻6 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, D研究綜述EV/EWS114海洋科學(xué)/ 2009年/第33卷/第6期6 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, D研究綜述EV/EWS6 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, D研究綜述EV/EWS6 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, D研究綜述EV/EWSMarine Sciences/ Vol. 33 .No. 6/ 2009115* 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, D研究綜述EV/EWS(I射邊界條件和松弛方案結(jié)合起來使用是個不錯的選 擇即當(dāng)邊界上為出流時采用輻射邊界條件,入流時 采用松弛方案;Treguicr等在文獻15 中稱此為混 合開邊界方法(mixed open boundary algorithm) 而 Marchesiello等則在文獻33 中稱此種方法為自適 應(yīng)方法(adaptive algorithm) 04 Stevens開邊界方法Stevens1251在1991年提出了一個新的開邊界方 法這里同樣考慮出流和入流的不同情形。當(dāng)邊界 上為入流時,可將邊界值取為氣候值,同前面一樣, 為了消除邊界處和模式區(qū)域內(nèi)部的不連續(xù)而采用松 弛的方法以使得邊界上的值隨著積分的進行向著 觀測資料趨近其方程為:其中山如前文的定義為邊界處給定的氣候值資 料/a為恢復(fù)系數(shù)。當(dāng)邊界上為出流時邊界上不使用強迫,區(qū)域內(nèi) 產(chǎn)生的波動可以傳向區(qū)域外并且在邊界處無反射 從而不影響區(qū)域內(nèi)的解.采用的方程為:K 氓+AW上式中衛(wèi)為地球赤道半徑.為緯度;應(yīng)和/U為垂 向和水平擴散系數(shù)右端二、三頂分別為垂直擴散和 水平擴散H為相速度利用上一時刻的計算值由 下面的公式反算出來:并規(guī)定c的取值與輻射邊界條件中的計算相同。可以看出.Stevens的方法一方面區(qū)分了出流和 入流的情形而另一方面是對原始方程很好的近似, 不僅考慮了內(nèi)波向外的輻射,還考慮了正交于邊界 方向的平流輸送以及各方向的湍流擴散因此從方 程本身來說比輻射方案更為準(zhǔn)確。Stevens37 1990年首次提出此開邊界方法并 將其用到GFDL的海洋模式中隨后又用于一個高 分辨率南極模式(FRAM , Fine Resolution Antarctic Model)中3 ,Stevens等陽則將其用于模擬伊比利 亞陸架海流的模式中發(fā)現(xiàn)采用該開邊界條件可以 得到較好的結(jié)果;趙亮等心將此方法用于北太平 洋模式的研究將一個閉邊界海盆尺度環(huán)流模式改 造成開邊界模式.對20S以北太平洋大尺度環(huán)流進 行了系統(tǒng)模擬成功模擬了北太平洋環(huán)流以及被動 示蹤物CFCso5 Gill開邊界方法如前文的敘述,就目前的研究來看混合邊界條 件即區(qū)別對待出流和入流的情形是最符合海洋模 式中開邊界的真實情形的開邊界方法,但是混合邊 界的使用依賴于觀測資料的準(zhǔn)確性:只是對于廣袤 的海洋和具體研究的問題在涉及到的特定開邊界 上常常未必能夠得到可使用的資料。這時候.邊界 的處理是一個問題.特別是在需要長時間積分的問 題中邊界造成的影響因為長時間的累積而更加不 可忽視旳0不同于Stevens125所采用的近似方法.最初應(yīng)用 于熱帶區(qū)域海洋的G11方案在對示蹤物的處理時 基于以下兩個假設(shè):一是示蹤物能夠自由穿過邊界, 特別是熱量需要能夠從邊界傳出以防止熱帶海洋 模式中溫度的過快増長:二是模式區(qū)域內(nèi)部計算得 到的示蹤物濃度到外部區(qū)域的氣候值資料能有光滑 的過度.以防止不連續(xù)給模式計算的穩(wěn)定性帶來影 響。這里具體介紹一下該方法。其基本思路在于將 邊界附近的區(qū)域近似看成是邊界層從而控制方程 可以筒化為垂正交干邊界方向上的平流項和擴散項 的平衡:顯然這里可以采用常微分方程的解法即可以得到 方程的解為:(y) = n +(II)其中c為任意常數(shù)從而這里求解的關(guān)鍵在于兩 個常數(shù)的取值如何盡量與實際相符合。對于出流和 入流的情形,作者分別考慮方程(10)式的不同形式 的解:出流時,v<0.考慮的解為:(y) = ( o - oo) e +8(12)其中,。為邊界上的溫度,丫為模式區(qū)域內(nèi)距離邊 界y處的溫度,8為遠(yuǎn)離邊界處的溫度(和選取的邊 界層的寬度有關(guān)),=晉為邊界層的寬度;o.00均為模擬值。為了使得邊界上模擬值向氣候值的光滑過渡, 采用如下的方法:其中 為松弛系數(shù)。因此同前文中的方法一樣,邊 界上的數(shù)值不是直接等于氣候值資料,而是向其逼 近逼近速度的快慢由參數(shù) 控制這也反映數(shù)據(jù)強Marine Sciences/ Vol. 33 .No. 6/ 2009116* 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, D研究綜述EV/EWS迫的強度:由(12)及(13)兩式即可得到:ext ( 1/) oo八八0= 1-(1/ ) (若那么邊界上的。向給定的數(shù)據(jù)趨近。入流時八0 .考慮方程(10)的平凡解 = 0, 亦即X。這是作者最初采用的方法。這與前文與到的處理方法不盡相同將開邊界 附近近似看成是一個邊界層這里假設(shè)-=0.并且 僅考慮正交于邊界的方向上的平流和擴散的平衡, 對于近似方程的求解則可以用常微分方程的方法 從而即使不依賴于觀測的資料.也可以得到邊界上 的值;這或許給開邊界問題的處理提供了一個新的 途徑:但是.該方法只考慮邊界法線方向上的平流和 擴散是否過于筒單可不可以同時考慮平行于邊界 方向的平流和擴散這些都還是需要思考的問題0 該方法除了文默40的介紹之外還沒有看到更多 的應(yīng)用以及與其他方法的比較,因此,其效果的好壞 還不確切地知道或許有賴干更多的研究。6小結(jié)開邊界問題是個相對古老的問題因此長久以 來有著很多的研究各種開邊界處理方法也不斷被 提出和應(yīng)用,但是對于開邊界條件的好壞往往并無 明確的結(jié)論,最好的、普適的開邊界條件更是無處可 尋因為這往往依賴于具體的模式和問題。一般說 來數(shù)學(xué)模型只能是物理模型的近似描述因此只有 當(dāng)數(shù)學(xué)模型接近真實的物理現(xiàn)象時實驗才能反映 物理現(xiàn)象本身。從而在海洋模式中對邊界條件的 處理是否符合實際開邊界的特征是開邊界提法正確 與否的關(guān)鍵。如文獻2.3所說.處理NS方程的開邊界問題 需要考慮其適定性但是.正因如此設(shè)計合理的開 邊界處理方法才顯得更為重要。從前文所述可知. 邊界條件有兩重涵義:(1)用來說明所研究海域的邊 界所具有的特定狀態(tài).與初始條件一起構(gòu)成模式的 定解條件從而使模式的求解能夠得到結(jié)合實際的 解;(2)描述所關(guān)注的海域與其周SI環(huán)墳之間的相互 作用關(guān)系即物質(zhì)和能量的交換。海洋科學(xué)/ 2009年/第33卷/第6期從這個意義上來說開邊界的設(shè)計不能脫離 S方程而獨立提出也正是因為這一點.輻射邊界條 件盡管在波動問題中表現(xiàn)良好而在海洋模式中卻不 如人意尤其是相速度在表現(xiàn)上是噪聲未能反映出 開邊界的真實特征。從而Blayo等(指出邊界條 件應(yīng)滿足兩點:內(nèi)部信息的外傳和外部數(shù)據(jù)的輸 116入以分別表征出流和入流的情形?,F(xiàn)在廣為使用的混臺邊界條件正是從出流和入 流的不同來分別采取輻射和松弛的處理方法但是, 這有一個前提那就是觀測數(shù)據(jù)的存在。對于廣闊 的海洋,現(xiàn)有的觀測是相對稀少而缺乏的,因此,當(dāng) 沒有觀測數(shù)據(jù)可用的時候邊界上為入流時又該如 何處理.特別是在長時間的積分問題中? G11的方案 可能給我們某種提示把邊界附近當(dāng)成是一個邊界 層或許是有效的方法。但是該方案在提出之后鮮 有應(yīng)用,因此和其他方案的比較相對的優(yōu)點和不足 現(xiàn)在也還知之甚少。不論如何盡管該方法如前文 所說的在理論上就有著不足但是其效果還有待于 實際的模擬研究來評價。|1 Haidvogel D B . Beckmann A海洋環(huán)流數(shù)值模擬 IMJ.王東曉宏浪.蔡樹群等譯.北京:氣象出版 社 2005. 245-246.2 Oliger J , Sundstrom A. Theoretical and practical aspects of some initial boundary value problems in fluid dynamics J . SIAM Journal on Applied Mathcnutics, 1978.35 :419-446.3 Bennett A F, Kloeden P E. Boundary conditions for limited-area forecasts J Journal of the Atmospheric Sciences. 1978,35 : 990996.4| Sani R L . Gresho P Resume and remarks on (he open boundary condition minisymposium J Interna- tionil Joimuil for Nunwriail Methods in Fluids. 1994, 18: 983-1 008.5 白曄斐宋金寶側(cè)邊界對內(nèi)長波傳播影響的數(shù)值模 擬 卩海洋科學(xué) 2005.29(9) : 42-50 .556 Palm E D Matano R P. 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