论数学预报方程之于数值预报模式的数学基础与发展前景
编号:168
访问权限:仅限参会人
更新:2026-03-25 17:44:15 浏览:32次
口头报告
摘要
摘要:数值天气预报理论提出已逾120年,数值天气预报业务化应用已约70年,经理论与应用交互促进, 数值天气预报学科有了迅速发展。近年来, 计算机算力、网络、特别是人工智能(AI)迅速发展,亟需全球数值预报模式系统,再有新的飞跃。我们简述数值预报模式发展历程,阐明数值预报与数值预报模式,差分模式和谱模式的数学基础,对照其发展之中存在的问题,给出其发展前景的科学讨论。因我们发现拉格朗日法数学预报方程,它给予流体力学物理运动(波动)以预报数学定义,为泰勒级数“时空无穷阶精度(无穷阶级数)”纯数学方程,其收敛条件代替欧拉法CFL计算稳定性条件。我们认为,泰勒级数原理、傅里叶级数原理及数学预报方程,它们构成数值预报模式、差分模式和谱模式共同的数学基础。又从原始大气运动方程出发,采用三次样条函数,给出样条格式时空二阶精度差分模式动力框架,并经过理想试验:平衡流试验、过极地气流试验、Rossby-Haurwitz波试验、密度流试验和地形重力波试验。我们建议,对“谱”引入三次样条函数,从而建立全球统一“谱+样条”格式、“(时变)经纬网格”、“多重嵌套”数值模式,这应该就是未来数值预报模式的发展前景。
关键词
关键词:数学预报方程及收敛条件;数值预报模式;动力框架;全球统一格式数值模式
发表评论