Several Computational Problems in Atmospheric, Oceanic and Climatic and Environmental Numerical Simulations
大气海洋环境数值模拟中的若干计算问题

为了适应发展气候数值模拟和环境数值模拟的需要，综合介绍了与此密切有关的若干计算问题。首先，指出这类问题易于出现计算紊乱、非物理解和非线性计算不稳定，同时，简要介绍造成这些问题出现的三种机理：虚假频散、能量关系破坏和能谱的非线性转移。然后，把这类问题归结为一种“发展方程”，给出了与此有关的几个定理，阐述了计算稳定性、能量守恒性和算子非负性之间的密切关系。接着，分别介绍了多种完全平方守恒的差分格式的构造方法，其中包括隐式的和显式的完全平方守恒的差分格式，高时间精度和高阶紧致的完全平方守恒的差分格式，同时也给出若干具体算例说明这些格式的计算效果。最后，对全文作了小结，并指出今后应进一步研究的若干重要问题。