Earth system models are composed of coupled components that separately model systems such as the global atmosphere, ocean, and land surface. While these components are well developed, coupling them in a single system can be a significant challenge. Computational efficiency, accuracy, and stability are principal concerns. In this study, we focus on these issues. In particular, implicit-explicit (IMEX) tight and loose coupling strategies are explored for handling different time scales. For a simplified model for the air-sea interaction problem, we consider coupled compressible Navier-Stokes equations with an interface condition. Under the rigid-lid assumption, horizontal momentum and heat flux are exchanged through the interface. Several numerical experiments are presented to demonstrate the stability of the coupling schemes. We show both numerically and theoretically that our IMEX coupling methods are mass conservative for a coupled compressible Navier-Stokes system with the rigid-lid condition.


翻译:地球系统模型由诸如全球大气、海洋和陆地表面等不同的模型系统组成。 这些元件虽然发展良好,但将它们合并成一个单一系统可能是一项重大挑战。 计算效率、准确性和稳定性是主要问题。 在本研究中,我们注重这些问题。 特别是,为处理不同时间尺度,探索了隐含和隐含的(IMEX)紧密和松散的混合战略。 对于空气-海洋相互作用问题的简化模型,我们考虑将压缩的导航-斯托克斯方程式与一个界面条件结合起来。 在僵硬的假设下,横向动力和热通量通过界面进行交换。 进行了数项实验,以证明组合计划的稳定性。 我们从数字和理论上都表明,我们的IMEX组合方法对于结合的可压缩导航-斯托克斯系统与僵硬的螺旋性条件来说,具有大规模保守性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
32+阅读 · 2021年6月12日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
最新《图理论》笔记书,98页pdf
专知会员服务
76+阅读 · 2020年12月27日
专知会员服务
45+阅读 · 2020年12月18日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
113+阅读 · 2020年5月15日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
《科学》(20190517出版)一周论文导读
科学网
5+阅读 · 2019年5月19日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
随波逐流:Similarity-Adaptive and Discrete Optimization
我爱读PAMI
5+阅读 · 2018年2月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Meta-Learning with Implicit Gradients
Arxiv
13+阅读 · 2019年9月10日
VIP会员
最新内容
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
10+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
9+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
6+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
12+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
14+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
6+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
13+阅读 · 9月21日
相关VIP内容
专知会员服务
32+阅读 · 2021年6月12日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
最新《图理论》笔记书,98页pdf
专知会员服务
76+阅读 · 2020年12月27日
专知会员服务
45+阅读 · 2020年12月18日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
113+阅读 · 2020年5月15日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
《科学》(20190517出版)一周论文导读
科学网
5+阅读 · 2019年5月19日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【NIPS2018】接收论文列表
专知
5+阅读 · 2018年9月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
随波逐流:Similarity-Adaptive and Discrete Optimization
我爱读PAMI
5+阅读 · 2018年2月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员