Физика

Математическое моделирование общей циркуляции атмосферы и океана

Марчук Г. И., Дымников В. П., Залесный В. Б., Лыкосов В. Н., Галин В. Я.

год издания — 1984, кол-во страниц — 320, тираж — 1260, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 430 гр., издательство — Гидрометеоиздат

цена: 800.00 руб

Сохранность книги — хорошая

Р е ц е н з е н т:
Институт океанологии им. П. П. Ширшова АН СССР

Формат 60x90 1/16. Бумага типографская №1. Печать высокая

Последовательно излагаются математические и физические аспекты проблемы моделирования общей циркуляции атмосферы и океана — от постановки задачи до анализа результатов численных экспериментов и программной реализации модели на ЭВМ различных поколений.

Большое внимание уделено проблеме параметризации процессов подсеточного масштаба и исследованию чувствительности модельной циркуляции к способу параметризации этих процессов.

Книга рассчитана на специалистов в области геофизической гидродинамики, прикладной и вычислительной математики, а также студентов и аспирантов, специализирующихся в области математического моделирования атмосферы и океана.

Предисловие	3

ЧАСТЬ I
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦИРКУЛЯЦИИ АТМОСФЕРЫ

Глава 1. Уравнения гидротермодинамики атмосферы	11

1.1. Постановка задачи	—
1.2. Интегральные законы сохранения	13
1.3. Симметризованная форма уравнений гидротермодинамики	18
1.4. Уравнения гидротермодинамики в форме Лэмба	20

Глава 2. Параметризация процессов подсеточного масштаба	21

2.1. Параметризация горизонтальной турбулентной мелкомасштабной
диффузии	—
2.2. Параметризация взаимодействия атмосферы с подстилающей
поверхностью	25
2.3. Расчёт количества неконвективной облачности и крупномасштабной
конденсации	35
2.4. Параметризация процесса «сухой» и «влажной» конвекции	40
2.5. Радиация	44

Глава 3. Численная реализация модели	51

3.1. Выбор сетки	—
3.2. Аппроксимация системы уравнений по пространственным переменным
и дискретные аналоги законов сохранения	53
3.3. Метод расщепления по физическим процессам и геометрическим
переменным. Устойчивость вычислительного алгоритма	60
3.4. Метод реализации алгоритма на каждом шаге по времени	67
3.5. Численные методы решения уравнений переноса влажности
в атмосфере	74

Глава 4. Численное моделирование январской циркуляции атмосферы	81

4.1. Циркуляция массы и баланс энергии	83
4.2. Температура и баланс тепла	96
4.3. Перенос влажности. Гидрологический цикл	104

Глава 5. Исследование чувствительности модельной циркуляции атмосферы к методам параметризации процессов подсеточных масштабов	110

5.1. Чувствительность модельной циркуляции атмосферы
к параметризации радиационно-облачных связей	—
5.2. Исследование чувствительности атмосферной циркуляции
к выделению тепла при крупномасштабной конденсации	131
5.3. Чувствительность атмосферной циркуляции к процессам
микромасштабного турбулентного взаимодействия с подстилающей
поверхностью	138
5.4. Чувствительность модели к параметризации горизонтальной диффузии	152

ЧАСТЬ II
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ МИРОВОГО ОКЕАНА

Глава 1. Уравнения гидротермодинамики океана	159

1.1. Постановка задачи	—
1.2. Эволюционная формулировка задачи	161
1.3. Интегральные законы сохранения	166
1.4. Параметризация процессов турбулентного обмена в океане	169

Глава 2. Численный метод решения задачи динамики океана	174

2.1. Численный алгоритм решения задачи плоской циркуляции океана
в неодпосвязной области	—
2.2. Схемы расщепления по физическим процессам и геометрическим
переменным	182
2.3. Дискретизация трёхмерной задачи по пространственным переменным	185
2.4. Устойчивость вычислительных алгоритмов	191

Глава 3. Моделирование январской циркуляции океана	199

3.1. Описание численного эксперимента	—
3.2. Зонально осреднённые характеристики полей температуры и течений
в отдельных океанах	218
3.3. Перенос тепла в океанах в меридиональной плоскости	225
3.4. Поля температуры и горизонтальная циркуляция в Мировом океане	231

ЧАСТЬ III
МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВМЕСТНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА

Глава 1. Крупномасштабное взаимодействие атмосферы и океана	236

1.1. Роль атмосферы в формировании крупномасштабной динамики океана	—
1.2. Роль океана в формировании климата атмосферы и его изменений	246
1.3. Роль океана в короткопериодных флуктуациях климата атмосферы	249

Глава 2. Численное моделирование январской циркуляции системы атмосфера-океан	260

2.1. Описание численного эксперимента	—
2.2. Температура и баланс тепла в атмосфере	262
2.3. Циркуляция атмосферы и баланс энергии	265
2.4. Перенос влажности. Гидрологический цикл	271
2.5. Поле температуры и горизонтальная циркуляция в океане	273
2.6. Процессы меридионального переноса тепла в океане	283

Глава 3. Структурный анализ и программное обеспечение модели общей циркуляции атмосферы и океана	285

3.1. Структурный анализ модели	286
3.2. Программное обеспечение и ресурсы модели	298
3.3. Программный комплекс обработки результатов численных
экспериментов	304

Список литературы	309

Книги на ту же тему

Новые алгоритмы вычислительной гидродинамики для многопроцессорных вычислительных комплексов, Головизин В. М., Зайцев М. А., Карабасов С. А., Короткин И. А., 2013
Математические модели циркуляции в океане, Марчук Г. И., Кочергин В. П., Саркисян А. С., Бубнов М. А., Залесный В. Б., Климок В. И., Кордзадзе А. А., Кузин В. И., Протасов А. В., Сухоруков В. А., Цветова Е. А., Щербаков А. В., 1980
Крупномасштабные динамические процессы в атмосфере, Хоскинс Б., Пирс Р., ред., 1988
Вычислительная гидромеханика и теплообмен: В 2-х томах (комплект из 2 книг), Андерсон Д., Таннехилл Д., Плетчер Р., 1990
Избранные труды по физике моря, Штокман В. Б., 1970
Спектральные модели общей циркуляции атмосферы и численного прогноза погоды, Машкович С. А., 1986
Климат и циркуляция океана, Манабе С., Брайен К., 1972
Системный анализ проблемы больших колебаний климата и оледенения земли, Сергин В. Я., Сергин С. Я., 1978
Океанские приливы: Математические модели и численные эксперименты, Марчук Г. И., Каган Б. А., 1977
Проблемы общей циркуляции атмосферы: Труды 3-й Всесоюзной конференции по общей циркуляции атмосферы, Погосян Х. П., ред., 1972
Атмосферная циркуляция и её взаимодействие с океаном в тропических и внетропических широтах Атлантики, Самойленко В. С., ред., 1981
Долгосрочные гидрометеорологические прогнозы в Северной Атлантике, Кондратович К. В., 1977
Проблемы предсказуемости состояния атмосферы и гидродинамический долгосрочный прогноз погоды, Мусаелян Ш. А., 1984
Структура и динамика вод Тропической Атлантики, Хлыстов Н. З., 1976
Анализ и предсказание погоды численными методами, Томпсон Ф., 1962
Численные методы решения задач динамики атмосферы и океана: Сборник статей, Дмитриева-Арраго Л. Р., Руховец Л. В., Шнееров Б. Е., ред., 1968
Численные методы прогноза погоды, Белов П. Н., Борисенков Е. П., Панин Б. Д., 1989
Численное решение задач динамики атмосферы и океана, Марчук Г. И., 1974
Метод характеристик в задачах атмосферной оптики, Сушкевич Т. А., Стрелков С. А., Иолтуховский А. А., 1990
Эффекты волн в пограничных слоях атмосферы и океана, Дворянинов Г. С., 1982
Синоптическое взаимодействие океана и атмосферы в средних широтах, Гулев С. К., Колинко А. В., Лаппо С. С., 1994
Проблемы физики атмосферы. Сборник 5, Кондратьев К. Я., ред., 1967
Система экваториальных противотечений в океане, Ханайченко Н. К., 1974
Океанские внутренние волны, Морозов Е. Г., 1985
Воздействие тепловых потоков из океана на колебания климата высоких широт, Савченко В. Г., Нагурный А. П., 1987
Тепловой режим океана и долгосрочные прогнозы погоды, Угрюмов А. И., 1981
Лабораторные модели физических процессов в атмосфере и океане, Алексеев В. В., Киселева С. В., Лаппо С. С., 2005
Вопросы теории термоклина, Рябинин В. Э., 1986
Динамика и прогноз крупномасштабных аномалий температуры поверхности океана (статистический подход), Питербарг Л. И., 1989
Энергетика атмосферы в полярных областях, Романов В. Ф., Арискина Н. В., Васильев В. Ф., Лагун В. Е., 1987
Динамика волновых процессов в пограничных слоях атмосферы и океана, Ефимов В. В., 1981
Физическая природа и структура океанических фронтов, Фёдоров К. Н., 1983
Модели глобальной атмосферы и Мирового океана: алгоритмы и суперкомпьютерные технологии: Учебное пособие, Толстых М. А., Ибраев Р. А., Володин Е. М., Ушаков К. В., Калмыков В. В., Шляева А. В., Мизяк В. Г., Хабеев Р. Н., 2013
Суперкомпьютерное моделирование в физике климатической системы: Учебное пособие, Лыкосов В. Н., Глазунов А. В., Кулямин Д. В., Мортиков Е. В., Степаненко В. М., 2012
Современные проблемы вычислительной математики и математического моделирования: в 2-х томах (комплект из 2 книг), Бахвалов Н. С., Воеводин В. В., Дымников В. П., ред., 2005

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему